- •2. Параметры состояния систем:
- •6. Инженерный метод определения количества теплоты, подведённой (отведённой) в процессе.??
- •8. Как взаимосвязаны q и ds? Сформулируйте основное свойство ts-диаграмм?
- •9.Работа при изменении объема газа
- •10. К каким системам относится понятие «распологаемая работа»? из чего складывается распологаемая работа?
- •12. В каком изопроцессе располагаемая работа равна работе изменения объёма? Св-ва pv-диаграммы. Почему в pv-координатах адиабата круче изотермы?
- •13. Сформулируйте первый закон термодинамики и приведите его математическое выражение. Как выглядит первый закон термодинамики для открытых систем?
- •14. На что расходуется теплота, подводимая к рабочему телу, находящемуся в закрытом сосуде? Приведите формулы для изменения внутренней энергии и энтальпии идеального газа.
- •16. Запишите уравнение энергии адиабатного потока. Что происходит с давлением и температурой газа в адиабатном потоке при возрастании скорости течения?
- •18. Кризис течения через суживающееся сопло. Особенности расчёта адиабатного течения газа (пар) через суживающееся сопло.
- •19. Дайте определение насыщенного пара. Что характеризует его степень сухости? Что называется теплотой парообразования, как она меняется с ростом давления?
- •22. Допущения перехода к теоретич циклам. Цикл Дизеля. Цикл Тринклера.
- •25. Цикл двс с подводом теплоты при пост давлении в pv и ts координатах. Какие факторы и как влияют на термический кпд?
- •26. Сравнительный анализ теоретич циклов двс
- •24. Цикл двс с подводом теплоты при пост объеме в pv и ts координатах. Какие факторы и как влияют на термический кпд?
- •23. Цикл двс с смешанным подводом теплоты в pv и ts координатах. Какие факторы и как влияют на термический кпд?
- •28. Частные процессы передачи теплоты. Каковы механизмы передачи теплоты в металлах, строительных материалах и газах? Закон Фурье и знак «-»
- •29. Каков механизм передачи теплоты конвекцией, что назыв теплоотдачей? Формула Ньютона-Рихмана. Отчего зависит величина коэф теплоотдачи?
- •30. Диф ур теплопроводности. Условия однозначности. Граничные условия
- •31. Что представляет собой термическое сопротивление плоской стенки, как его найти, если стенка многослойная?
- •32. Что называется линейной плотностью теплового потока через цилиндрическую стенку? каково отличие изменение температуры по толщине плоской и цилиндрической стенки?
- •33. Что называется теплопередачей и коэффициентом теплопередачи? Как определить термическое сопротивление при теплопередаче?
- •34. Как решается проблема интенсификации теплопередачи? Что такое тепловая изоляция, каковы особенности теплоизоляции цилиндрических труб?
- •35. Назовите и охарактеризуйте основные виды движения теплоносителей. Что называется гидродинамическим и пограничным слоем, какова причина его образования?
- •36. Что называется тепловым пограничным слоем и как он связан с гидродинамическим пограничным слоем? Как связана величина коэффициента теплоотдачи с толщиной теплового пограничного слоя?
- •38. Опишите последовательность определения теплового потока при теплопередаче, основанную на теории подобия.
- •43. Каков механизм протекания реакции горения углеводородных топлив? Разветвленная и неразветвленная цепная реакция.
- •45. Опишите протекание горения гомогенной смеси. Нормальная скорость распространения пламени.
- •46. Расскажите о детонационном горении.
- •41. Что такое теплообменные аппараты, их виды. Как определяется потребная поверхность теплообменника в рекуперативном аппарате?
- •47. Каковы пути интенсификации процесса сгорания топлива на примере горения капли?
- •48 И 49. Как подсчитать потребное количество кислорода для сжигания углерода и водорода, содержащегося в одном килограмме топлива.
- •50. Что такое коэффициент избытка воздуха? Каковы предельные значения его для автомобильных двигателей?
- •51. Каков состав продуктов сгорания при недостатке и избытке воздуха?
- •52. Как классифицируются двигатели с внешним смесе-образованием и воспламенением от искры?
- •53. Дайте классификацию двигателей с внутренним смесеобразованием и самовоспламенением впрыскиваемого топлива?
- •55.Расскажите о такте впуска с изображением его отдельных его участков в координатах pV. Какие факторы определяют количество поступившего в цилиндр свежего заряда и чем оно оценивается?
- •56. Расскажите о такте сжатия. Для чего он служит? По каким основным термодинамическим процессам он может протекать? Как изменится показатель политропы сжатия?
- •57. Назначение и цели процессов сгорания и расширения. Какие факторы влияют на протекание процесса сгорания? Опишите протекание процесса сгорания в карбюраторном двигателе.
- •60. Запишите тепловой баланс двигателя в абсолютных и относительных величинах
- •58. Как изменяется показатель политропы расширения? Опишите протекание процесса выпуска ог.
- •59.Опишите протекание процесса сгорания в дизельном двигателе.
- •64. Практические методы повышения мощности двигателя:
- •66 Нагрузочная хар-ка бензинового двигателя
- •69. Цикл идеального одноступенчатого поршневого компрессора.
- •70. Цикл 2-х ступенчатого компрессора.
1.Термодинамическая система - это совокупность тел, кот. могут энергетически взаимодействовать между собой и с другими телами, а также в некоторых случаях веществом.
Рабочее тело – вещество, способное воспринимать теплоту и совершать работу при изменении объёма. В качестве РТ как правило используются вещества в газообразном состоянии, т. к. они легко меняют объём.
Замкнутая (изолированная) система - это система, в которой нет обмена с внешними телами ни энергией, ни веществом (в том числе и излучением).
Адиабатно изолированная система - это система, в которой есть обмен энергией только в форме теплоты.
Открытая система - это система, которая обменивается и энергией, и веществом.
2. Параметры состояния систем:
P- абсолютное давление;Т- абсолютная температура;ν– удельный объем;U- внутр. энергия;h- энтальпия;s – энтропия
Равновесным состоянием называется состояние тела, при котором во всех его точках объема Р, υ и Т и все другие физические свойства одинаковы.F(P, ν, T)=0
Идеальный газ — математическая модель газа, в которой предполагается, что потенциальной энергией молекул можно пренебречь по сравнению с их кинетической энергией.
1. отсутствуют силы взаимод. м/у молекулами; 2. молкулы представляют собой материальные точки
Взаимосвязь параметров ид газа: PV=mRT;
U=f(T); h= U(сумма внутр. энергии)+ P*ν;
ds= dQ(кол-во подводимого/отводимого тепла)/T
3. Внутренняя энергия – это сумма кинетической энергии движения частиц + потенциальная энергия их взаимодействия(отсутств. в ид. газах. U=f(T, ν)- для всех; U=f(T)- для ид.газов [Дж]
Энтальпия – параметр состояния системы, численно равный сумме внутренней энергии и произведения P на V: h = U + PV(параметр удобен при анализе открытых систем)[Дж/кг]
Энтропия – параметр сост. системы, полный дифференциал кот. dS числ.равен отношению бесконечно малого кол-ва теплоты dQ к абсолютной температуре Т, при кот. эта телпота подводится или отводится ds= dQ/T [Дж/К]
4. Термодинамический процесс – если изменяется хотя бы 1 параметр состояния системы, то говорят, что совершается термический процесс.
Пар-ры сост. в исх. и конечных точках не зависят от характера процесса.
Обратимый – процесс, при проведении которого как в прямом, так и в обратном направлениях и система, и окр. среда возвращаются в исходное состояние.
Изопроцессы: изохорный(ν=const), изобарный (p=const), изотермический (Т=соnst), адиабатный (dq=0)
Круговой процесс – процесс при кот. система периодически возвращ. в исх. сост.
Изменение всех пар-ов сост=0
5. Газовые смеси – механическая смесь газов, не вступающая в хим.реакции. Свойства: 1.температура всех компонентов одинаковая и равна температуре смеси; 2. каждый компонент занимает весь предоставленный объем.
Состав газовой смеси может быть задан массовыми долями и молярными массами: gi=mi/m – массовая доля; ri=vi/v(объемн. доли) где r1, r2, rn – объемные доли;
V1, V2,., Vn – парциальные объемы газов смеси;
V– объем смеси газов.
средняя молярная масса смеси газов определяется суммой произведений объемных долей на молярные массы отдельных газов, из которых состоит смесь.
μ=m(масса смеси)/M(число молей); m=∑mi; mi=μMi; μ=∑μiMi/M=∑μνi(молярная доля); M=Mi;
Mi=mi/μi=1/(∑mi/m*1/ μi)= 1/(∑qi\Mi)
газовая потоянная R=Rμ/M; ∑gi=1; ∑ri=2
R=Rμ/μ=8314/μ [Дж/кг*К]
6. Инженерный метод определения количества теплоты, подведённой (отведённой) в процессе.??
1. ds>0, след. dq>0; 2. ds<0, след. dq<0
q1-2=∫(от s1 до S2)T ds. Для того, чтобы взять инт.нужно знать, что Т=Т(S). Площадь=кол-ву теплоты. Количество теплоты, участв. в процессе зависит от пути перехода системы из нач. положения в конечное
Теплоёмкость – кол-во теплоты, кот. необходимо передать телу для того, чтобы повысить его температуру на 1 град С
Виды: массовая С и объемная С’, молярная Cr. Для газов: изохорнаяCv и изобарнаяCp.
Телоёмкость в-ва зависит от температуры, с ростом температуры она увеличивается.
7. Средняя теплоемкость — величина, определенная в конечном интервале температур, а истинная теплоемкость — величина, определенная в данной точке (при данных р и Т или V и T).
Пользоваться истинной теплоёмкостью очень неудобно надо проводить интегрирование Q=m∫c(t)dt.
Величина средней теплоёмкости приводится в справочнике в виде таблиц на определённых диапазонах температур
Q=mCm(t2-t1)=VCm(t2-t1)=MμCm(t2-t1)
Для идеальных газов связь между изобарной и изохорной теплоёмкостями и устанавливается известным уравнением Майера .
Из уравнения Майера следует, что изобарная теплоемкость больше изохорной на значение удельной характеристической постоянной идеального газа. Это объясняется тем, что в изохорном процессе внешняя работа не выполняется и теплота расходуется только на изменение внутренней энергии рабочего тела, тогда как в изобарном процессе теплота расходуется не только на изменение внутренней энергии рабочего тела, зависящей от его температуры, но и на совершение им внешней работы.
Для реальных газов , так как при их расширении исовершается работа не только против внешних сил, но и внутренняя работа против сил взаимодействия между молекулами газа, на что дополнительно расходуется теплота.
В теплотехнике широко применяется отношение теплоемкостей , которое носит название коэффициента Пуассона (показателя адиабаты).
Ещё см. 6 (теплоёмкость)