Fizikia ya molekuli, thermodynamics, nadharia ya mwako. Thermodynamics ya kiufundi na uhamisho wa joto: Kitabu cha maandishi kwa vyuo vikuu

  • Imeongezwa na mtumiaji Sergey Vasilievich wa 2 09.08.2018 11:45
  • Ilibadilishwa 08/09/2018 15:43

Kwa. kutoka kwa Kiingereza - M.-L.: Gostekhizdat, 1950. - 592 pp.: illus.. Kitabu kina misingi ya majaribio ya thermodynamics, nadharia ya joto na sehemu ya nadharia ya muundo wa suala. Mbali na misingi ya thermodynamics ya jumla, kitabu kinajadili masuala ya nadharia ya kinetic ya gesi, nadharia ya uwezo wa joto, masuala ya mabadiliko ya awamu na usawa, thermodynamics ya mionzi, misingi ya uhamisho wa joto, vipengele vya nadharia ya equations. hali, n.k Kipengele maalum cha kitabu ni njia ya uwasilishaji kwa kufata neno: generalizations ya kinadharia hutanguliwa na maelezo ya majaribio.Kitabu kinaweza kuwa na manufaa kwa wanasayansi mbalimbali wanaohusika katika utafiti katika uwanja wa uhandisi wa joto na thermofizikia. pamoja na walimu, wanafunzi waliohitimu na wanafunzi wa taaluma husika. Yaliyomo chini ya spoiler.

Dibaji ya Mhariri.
Halijoto.
Kipimo cha joto.
Kiwango cha joto cha centigrade.
Vipimajoto vya gesi.
Kipimajoto cha shinikizo la mara kwa mara.
Kipimajoto cha kiasi cha mara kwa mara.
Baadhi ya vipengele vya thermometers ya gesi.
Mali ya gesi na matumizi yao katika thermometry. Sheria ya Boyle.
Gesi halisi.
Nadharia ya marekebisho ya usomaji wa thermometer ya gesi.
Ulinganisho wa mizani ya joto ya gesi mbalimbali.

Marekebisho ya usomaji wa vipimajoto vya gesi ili kuwaleta kwa kiwango cha thermodynamic.
Pointi za mara kwa mara.
Kiwango cha kuyeyuka kwa barafu.
Kiwango cha kuchemsha cha maji.
Kiwango cha kuchemsha cha sulfuri.
Pointi za kuchemsha za naphthalene na benzophenion.
Viwango vya kuyeyuka.
Viwango vya kuyeyuka katika eneo la joto la juu.
Jedwali la pointi kuu za mara kwa mara.
Vipimajoto vya upinzani vya Platinum.
Vipimajoto vya upinzani vya Platinum kwa joto la juu.
Kifaa cha thermometer ya upinzani wa Platinum.
Vipimo vya upinzani kwa kutumia thermometers ya platinamu.
Athari ya joto ya mikondo katika thermometer ya upinzani.
Athari ya thermoelectric.
Madaraja ya kufanya kazi na thermometers ya upinzani wa platinamu.
Thermocouple.
Mzunguko wa Potentiometric kwa vipimo vya thermocouple.
Thermocouples kwa joto la juu.
Vipima joto vya glasi ya zebaki.
Sheria ya Charles.
Thamani ya nambari ya mara kwa mara a.
Kiwango cha joto kabisa.
Gesi mara kwa mara.
Kiasi cha joto.
Ufafanuzi wa kitengo cha joto.
Uwezo wa joto na joto maalum.
Njia ya kuchanganya.
Maendeleo ya mawazo juu ya asili ya joto. Majaribio ya Rumford.
Uzoefu wa Davy.
Majaribio ya Joule.
Uamuzi sahihi wa kalori.
Hasara za joto katika calorimetry.
Mitambo sawa na joto. Uzoefu wa Rowland.
Uzoefu wa Reynolds na Moorby.
Majaribio ya Laby na Herkus.
Njia za umeme za kuamua sawa na mitambo ya joto. Majaribio ya Griffiths.
Majaribio ya Shuster na Gannon.
Majaribio ya Callender na Barnes.
Majaribio ya Bousfield.
Majaribio ya Jäger na Steinwehr.
Hitimisho.
Uwezo wa joto wa maji.
Sheria ya kwanza ya thermodynamics.
Nadharia ya Kinetic ya gesi.
Sheria za msingi ambazo gesi hutii kwa shinikizo la chini.
Mfano bora wa gesi.
Shinikizo la gesi.
Sheria ya Avogadro.
Sheria ya Boyle na sheria ya Dalton.
Baadhi ya matokeo.
Uamuzi wa nambari ya Avogadro.
Sheria ya Maxwell ya usambazaji wa kasi.
Kasi ya wastani.
Uwezekano mkubwa zaidi wa kasi.
Maneno mbalimbali ya sheria ya Maxwell.
Uwakilishi wa picha wa sheria ya Maxwell.
Uthibitishaji wa majaribio wa sheria ya Maxwell.
Njia ya wastani ya bure ya molekuli.
Wastani wa maili bila malipo na idadi ya migongano.
Uwezekano wa kukimbia kwa urefu fulani.
Kugonga ukuta mgumu. Sheria ya Knudsen ya cosines.
Sheria ya Maxwell na mali ya gesi kwa shinikizo la chini sana. Mtiririko wa mara kwa mara kupitia mirija nyembamba.
Nadharia ya mtiririko.
Majaribio ya Knudsen.
Uvujaji wa gesi kupitia mashimo madogo.
Kipimo cha shinikizo cha Knudsen kabisa.
Shinikizo la thermolecular.
Usambazaji wa joto.
Equations ya hali ya gesi.
Kupotoka kutoka kwa sheria bora za gesi.
Majaribio ya Andrews.
Mlinganyo wa Van der Waals.
Mali ya van der Waals equation.

Sheria ya majimbo yanayolingana.
Milinganyo mingine ya serikali.
Milinganyo ya hali na mgawo wa pili wa virusi.
joto la Boyle.
Masomo ya majaribio ya kubana.
Compressibility ya vinywaji.
Matukio katika eneo muhimu.
Sifa za dutu karibu na sehemu muhimu.
Kupokea na kupima joto la chini.
Utangulizi.
Njia ya kuteleza au mchakato wa Pictet.
Mbinu ya Linde. Athari ya Joule-Thomson.
Liquefaction ya gesi kwa kutumia njia ya Claude.
Uondoaji wa heliamu.
Kiwango cha kimataifa na kipimo cha gesi kutoka 0 hadi -190° C.
Kipimo cha joto hadi -190 ° C.
Kupima joto kati ya 14 na 80° K.
Halijoto kati ya 5 na 14° K.
Halijoto chini ya 5° K.
Cryostats.
Kuimarishwa kwa heliamu.
Majimbo mawili ya heliamu ya kioevu.
Kuyeyuka kwa mikunjo ya heliamu na hidrojeni kwa shinikizo la juu.
Kupoeza kwa njia ya adiabatic demagnetization. Nadharia ya mbinu.
Uhusiano kati ya T* na halijoto ya thermodynamic.
Uwezo wa joto wa gesi.
Dhana ya uwezo wa joto.
Tofauti kati ya uwezo wa joto kwa shinikizo la mara kwa mara na kwa kiasi cha mara kwa mara. Gesi bora.
Tofauti kati ya uwezo wa joto kwa shinikizo la mara kwa mara na kwa kiasi cha mara kwa mara. Gesi halisi.
Uamuzi wa majaribio ya uwezo wa joto kwa kiasi cha mara kwa mara. Kalorimita ya mvuke ya Joly.
Majaribio ya Aiken.
Mbinu ya mlipuko.
Uamuzi wa majaribio ya uwezo wa joto kwa shinikizo la mara kwa mara.
Majaribio ya Regnault.
Majaribio ya Golborn na Genning.
Mbinu ya mtiririko wa mara kwa mara.
Majaribio ya Blackett, Henry na Rydil.
Michakato ya Adiabatic.
Michakato ya Adiabatic katika gesi bora.
Michakato ya Adiabatic katika gesi halisi.
Masomo ya majaribio ya michakato ya adiabatic.
Uamuzi wa uwezo wa joto kwa kupima kasi ya sauti.
Kasi ya sauti katika anga.
Kasi ya sauti kwenye bomba.
Njia za majaribio za kuamua kasi ya sauti kwenye bomba.
Njia za takwimu za vumbi.
Njia ya Partington na Schilling.
Mbinu ya Dixon.
Majadiliano ya matokeo.
Viwango vya uhuru.
Usambazaji sawa wa nishati katika viwango vya uhuru.
Thamani za majaribio za Cv na k.
Uwezo wa joto wa hidrojeni kwa joto la chini.
Nadharia ya quantum ya uwezo wa joto. Mzunguko.
Nadharia ya quantum ya uwezo wa joto. Mitetemo ya ndani.
Uwezo wa joto wa vitu vikali na vimiminika.
Muhtasari wa jumla wa mbinu za majaribio.
Nernst calorimeter.
Simon na Lange adiabatic vacuum calorimeter.
Mbinu nyingine.
Uwezo wa joto kwa shinikizo la mara kwa mara na kiasi cha mara kwa mara.
Sheria ya Dulong na Petit.
Hitimisho la jumla.
Majaribio kwa joto la juu.
Uwezo wa joto wa kioevu.
Uvukizi.
Dhana za kimsingi.
Upimaji wa shinikizo la kueneza kwa yasiyo ya metali. Njia za moja kwa moja au tuli.
Upimaji wa shinikizo la kueneza kwa yasiyo ya metali. Mbinu ya kiwango cha kuchemsha.
Njia za kuamua shinikizo la mvuke wa chuma.
Mbinu ya Knudsen.
Mbinu ya Langmuir.
Mgawo wa condensation.
Matokeo ya maamuzi ya majaribio ya shinikizo la mvuke iliyojaa.
Muundo wa Kirchhoff.
Fomula zingine.
Mlinganyo wa jumla.
Kemikali mara kwa mara.

Uainishaji wa mbinu zinazotumiwa kupima joto fiche la uvukizi.
Njia ambazo joto linalohitajika kwa uvukizi hupimwa moja kwa moja.
Majaribio ya Genning.
Uamuzi wa joto la siri la uvukizi kwa joto la chini.
Majaribio ya Diterici.
Berthelot condensation mbinu.
Majaribio ya Obery na Griffiths.
Kalorimita ya mvuke ya Joly.
Utawala wa Truton.
Uamuzi wa wiani wa mvuke uliojaa.
Mawasiliano kati ya maadili ya kinadharia na majaribio ya mara kwa mara ya kemikali.
Juu ya matumizi ya sheria za gesi kwa mvuke.
Mgawanyiko wa Isotopiki.
Adsorption.
Nadharia ya msingi ya kinetic.
Kuyeyuka.
Utangulizi.
Uamuzi wa joto la siri la kuyeyuka kwa barafu kwa njia ya kuchanganya.
Kalorimita ya barafu ya Bunsen.
Uamuzi wa joto la siri la kuyeyuka kwa barafu kwa kutumia njia ya umeme.
Uamuzi wa joto la siri la fusion ya metali.
Uamuzi wa joto la latent la fusion kwa joto la chini.
Uhusiano kati ya joto la siri la muunganisho na kiwango myeyuko.
Upanuzi wa joto.
Utangulizi.
Uamuzi wa upanuzi wa mstari wa vitu vikali kwa kutumia mbinu ya kulinganisha.
Njia za macho za kuamua upanuzi wa mstari wa yabisi. Mbinu ya Fizeau.
Njia ya kioo na mizani.
Sheria ya Gruneisen.
Miili ya Anisotropic.
Upanuzi wa vinywaji na gesi.
Kipimajoto cha kupima uzito.
Upanuzi kamili wa vinywaji.
Upanuzi wa maji.
Uhamisho wa joto kwa conduction na convection.
Utangulizi.
Dhana ya conductivity ya mafuta.
Upinzani wa joto.
Njia za vitendo za kuamua coefficients ya conductivity ya mafuta.
Njia ya Hercus na Laby.
Njia ya waya ya moto.
Nadharia ya msingi ya conductivity ya mafuta katika gesi.
Mnato wa gesi.
Uhusiano kati ya coefficients ya conductivity ya mafuta na viscosity.
Kipenyo cha molekuli na maana ya njia ya bure.
Conductivity ya joto ya gesi kwa shinikizo la chini sana.
Conductivity ya joto ya vinywaji.
Njia za moja kwa moja za kuamua conductivity ya mafuta ya metali.
Mbinu za umeme.
Majaribio ya Jaeger na Disselhorst.
Majaribio ya Meissner.
Joto la juu.
Nadharia.
Matokeo ya majaribio.
Ugumu wa nadharia.
Conductivity ya joto ya miili imara isiyo ya chuma.
Conductivity ya joto ya fuwele kwa joto la chini.
Nadharia ya uhamisho wa joto katika miili ya fuwele.
Convection.
Convection ya asili.
Utumizi wa vitendo wa fomula.
Upitishaji wa kulazimishwa.
Sheria ya pili ya thermodynamics.
Utangulizi.
Michakato inayoweza kugeuzwa.
Mzunguko wa Carnot.
Sheria ya pili ya thermodynamics.
Ufanisi wa injini ya joto inayoweza kubadilishwa.
Kiwango cha joto cha Thermodynamic.
Ulinganisho wa viwango vya joto vya thermodynamic na gesi.
Entropy.
Mabadiliko ya Entropy katika mzunguko wa Carnot.
Mabadiliko ya Entropy katika mzunguko wowote unaoweza kubadilishwa.
Uundaji wa uchambuzi.
Equations tofauti za thermodynamics.
Utangulizi.
Mahusiano manne ya thermodynamic ya Maxwell.
Uwezo wa joto.
Athari ya Joule-Thomson.
Nadharia ya athari ya Joule-Thomson.
Maudhui ya joto.
Mlinganyo wa hali kulingana na vipimo vya athari ya Joule-Thomson.
Marekebisho ya kipimajoto cha gesi ili kuleta usomaji kwa kiwango kamili.
Mizunguko ya nguvu.
Utangulizi.
Nyenzo ya kazi.
Injini za mvuke za pistoni.
Mzunguko wa Rankine.
Mchoro wa TS.
Mzunguko wa Rankine kwa mvuke yenye joto kali.
Uamuzi wa ufanisi wa mzunguko wa Rankine.
Jedwali la mvuke wa maji.
Mahesabu.
NI mchoro.
Kuamua ufanisi wa injini halisi ya mvuke.
Mashine nyingi za upanuzi.
Mitambo ya mvuke.
Turbine ya ndege.
Kazi iliyopatikana kutoka kwa turbine.
Mvuke unaovuja kutoka kwenye pua.
Injini za mwako wa ndani.
Mzunguko wa Otto.
Mzunguko wa dizeli.
Hasara za joto.
Mashine za friji.
Dutu ya kazi katika mashine za friji.
Mzunguko wa mashine ya friji halisi.
/S-chati.
Mifano ya nambari.
Jokofu "Electrolux".
Kanuni ya kuongeza entropy.
Entropy ya gesi bora.
Entropy ya mchanganyiko wa gesi mbili bora.
Mabadiliko katika entropy katika kesi ya kueneza kuheshimiana kwa gesi mbili bora.
Kanuni ya kuongeza entropy.
Usawa wa mfumo wa kimwili au kemikali.
Sheria za jumla zinazosimamia michakato katika mfumo wa kimwili au kemikali.
Mabadiliko katika mfumo wa pekee wa joto.
Michakato ya isothermal. Nishati ya bure.
Michakato ya isothermal kwa shinikizo la mara kwa mara. Uwezo wa Thermodynamic.
Masharti ya usawa.
Usawa katika mfumo wa pekee wa joto.
Usawa wa isothermal.
Usawa wa isothermal kwa shinikizo la mara kwa mara.
Uhusiano kati ya kazi mbalimbali za thermodynamic.
Usawa kati ya majimbo mawili ya dutu moja.
Uwezo wa joto wa mvuke iliyojaa.
Kanuni ya awamu.
Mabadiliko ya mpangilio wa juu.
Usawa wa kemikali wa mfumo wa gesi.
Mahusiano ya jumla.
Usawa wa mfumo wa gesi kwa shinikizo la mara kwa mara na joto la mara kwa mara.
Joto la majibu.
Athari za mabadiliko ya joto kwenye usawa wa mara kwa mara.
Athari za shinikizo hubadilika kwenye usawa wa mara kwa mara.
Kanuni ya Le Chatelier.
Hali ya usawa iliyoonyeshwa kwa suala la shinikizo la sehemu.
Miitikio ya T na p ya mara kwa mara, ambayo yabisi au vimiminika hushiriki.
Hali ya usawa.
Joto la majibu.
Ushawishi wa joto kwenye joto la mmenyuko.
Baadhi ya mahesabu.
Shughuli.
Athari ya shinikizo kwenye shughuli.
Utumiaji wa dhana ya shughuli kwa maswali ya usawa.
Uamuzi wa majaribio ya mara kwa mara ya usawa.
Ulinganisho wa maadili yaliyopatikana kwa njia tofauti.
Nguvu ya umeme na uamuzi wa mara kwa mara wa usawa.
Vipengele vinavyoweza kutenduliwa na visivyoweza kutenduliwa.
Nguvu ya kielektroniki ya kipengele kinachoweza kutenduliwa.
Kiasi cha umeme.
Kanuni ya ishara.
Vipengele vya gesi ya mkusanyiko.
Maombi ya mbinu.
Uamuzi wa joto la mmenyuko.
Joto la mmenyuko kwa shinikizo la mara kwa mara na kiasi cha mara kwa mara.
Nadharia ya joto ya Nernst.
Nadharia ya Nernst.
Uthibitisho wa nadharia ya Nernst.
Vipengele vya kemikali.
Nadharia ya Nernst na majimaji.
Athari tofauti.
Mionzi.
Utangulizi.
Vyombo vya kugundua na kupima joto linalong'aa.
Bolometers.
Vipengele vya thermoelectric.
Vipimo vya redio.
Nadharia ya uhamishaji wa joto mkali.
Utoaji na kunyonya.
Sheria ya Kirchhoff.
Mwili mweusi na mionzi ya mwili mweusi.
Kanuni ya microequilibrium katika eneo la mionzi.
Utoaji wa thermodynamic wa uhusiano kati ya msongamano wa jumla wa mionzi katika nafasi iliyofungwa na joto.
Uzalishaji wa jumla wa mwili mweusi kabisa.
Uthibitishaji wa majaribio wa sheria ya Stefan na uamuzi wa mara kwa mara wa Stefan.
Sheria ya Wien ya kuhama.
Fomula ya Planck.
Uthibitishaji wa majaribio wa sheria ya Wien na uamuzi wa C 2 mara kwa mara katika fomula ya mionzi ya Planck.
Kiwango cha joto kwa joto la juu.
Piromita za macho.
Jumla ya pyrometers ya mionzi.
Ulinganisho wa pyrometers ya mionzi ya jumla na pyrometers ya macho.
Emissivity na joto la miili isiyo nyeusi.
Pyrometers ya macho na uamuzi wa pointi za kuyeyuka katika eneo la joto la juu.
Joto la Jua.
Njia ya mionzi ya Planck.
Utangulizi.
Idadi ya oscillations huru ya kati inayoendelea.
Njia ya mionzi ya Rayleigh.
Nadharia ya quantum.
Nadharia ya Debye ya uwezo wa joto wa vitu vikali.
Masharti ya msingi.
Kulinganisha na data ya majaribio.
Sheria ya Debye T 3.
Maendeleo zaidi ya nadharia.
Debye upeo wa masafa na masafa mengine.
Debye kazi na entropy ya yabisi.
Uwezo wa joto kwa joto la juu.
Nishati ya oscillator kwa sifuri kabisa.
Makosa katika uwezo wa joto wa vitu vikali.
Nadharia ya Blackman ya uwezo wa joto.
Mlinganyo wa hali ya mwili imara.
Nadharia ya virusi ya Clausius.
Baadhi ya mahitaji ya nadharia ya hali imara.
Jumla ya nishati inayowezekana ya atomi katika atomi ya gramu ya dutu.
Mitetemo ya atomiki.
Mabadiliko ya frequency na sauti.
Mlinganyo wa hali ya mwili imara.
Uamuzi wa majaribio.
Upanuzi wa joto. Sheria ya Gruneisen.
Upatikanaji wa Debye wa mlinganyo wa hali.
Upanuzi wa joto wa miili ya anisotropic.
Joto lililofichwa la uvukizi katika sifuri kabisa.
Nishati ya chumvi ya fuwele.
Nadharia ya kuyeyuka.
Nadharia za kisasa za kuyeyuka na vinywaji.
Maombi.
Mahusiano ya thermodynamic na mali ya thermodynamic ya mvuke wa maji.

Mahusiano ya Thermodynamic.
Tabia za mvuke wa maji.
Jedwali la mvuke wa maji.
Programu za mhariri.
Nyongeza kwa Ch. XIV.
Bibliografia ya kazi za wanasayansi wa Urusi na Soviet.
Kielezo cha mada.

Picha ya kurasa nyingi na safu ya maandishi na alamisho.

1 DK 536.7(07) + 536.24 Wahakiki: Idara ya Uhandisi wa Joto na Mimea ya Nguvu ya Joto ya Chuo Kikuu cha Usafiri cha Jimbo la St. Petersburg (Daktari wa Sayansi ya Ufundi, Prof. I.G. Kiselev), Profesa B.S. Fokin (JSC NPO "TsKTI im. I.I. Polzunov") Sapozhnikov S.Z., Kitanin E.L. Thermodynamics ya kiufundi na uhamisho wa joto: Kitabu cha maandishi kwa vyuo vikuu. St. Petersburg: Nyumba ya kuchapisha ya Chuo Kikuu cha Ufundi cha Jimbo la St. Petersburg, 1999. 319 p. ISBN 5-7422-0098-6 Misingi ya thermodynamics ya kiufundi na uhamisho wa joto huwasilishwa. Kanuni za thermodynamics, mbinu za kuhesabu michakato ya thermodynamic na gesi bora na kwa maji halisi ya kazi, mizunguko ya mimea ya nguvu, mashine za friji na pampu za joto zinawasilishwa. Michakato ya conductivity ya mafuta ya stationary na isiyo ya stationary, uhamisho wa joto wa convective, na uhamisho wa joto wa mionzi huelezwa. Msingi wa hesabu ya joto ya wabadilishanaji wa joto hutolewa. Iliyoundwa kwa ajili ya bachelors katika mwelekeo 551400 "Mifumo ya Usafiri wa Ardhi". I8ВN 5-7422-0098-6 Chuo Kikuu cha Ufundi cha Jimbo la St. Petersburg, 1999 Sapozhnikov S.Z., Kitanin E.L., 1999 2 YALIYOMO Dibaji................... ..... .................................................. .... 1. TEKNICAL THERMODYNAMICS.................................... 1.1. Somo na njia ya thermodynamics ya kiufundi....... 1.2. Dhana za kimsingi za thermodynamics....................... 1.2.1. Mfumo wa thermodynamic na vigezo vya thermodynamic........................................... ....... .............. 1.2.2. Msawazo wa Thermodynamic na mchakato wa usawa wa thermodynamic.............................................. ...... 1.2.3. Mlinganyo wa hali ya joto. Michoro ya uso na hali ya hali ya joto …………………………………………………………………… 1.2.4. Mchanganyiko wa gesi bora ................................... 1.2.5. Nishati, kazi, joto................................... 1.2.6. Uwezo wa joto................................................ ........ 1.3. Sheria ya kwanza ya thermodynamics ................................... 1.3.1. Mlingano wa kanuni ya kwanza................................................ 1.3.2. Nishati ya ndani kama kazi ya serikali........................................... ........ ............................ 1.3.3. Enthalpy na sifa zake. ...... 1.3.4. Mlinganyo wa sheria ya kwanza ya gesi bora .......................................... ................................................................... ........ 1.4. Uchambuzi wa michakato na gesi bora ................................... 1.4.1. Mchakato wa Isobaric................................................ ......... 1.4. 2. Mchakato wa Isochoric.............................................. ...... 1.4.3. Mchakato wa Isothermal................................................ ... 1.4.4. Mchakato wa Adiabatic................................................ ... 1.4.5 . Michakato ya polytropiki.......................................... 1.4.6. Mfinyazo wa gesi katika kibandikizi cha pistoni .................... 1.5. Sheria ya pili ya thermodynamics ................................... 1.5.1. Michakato inayoweza kutenduliwa na isiyoweza kutenduliwa................................. 1.5.2. Mizunguko na ufanisi wao .......................................... ...... ...... 1.5.3. Miundo ya kanuni ya pili............................ 1.5.4. Mzunguko wa Carnot. Nadharia ya Carnot................................ 3 1.5.5. Entropy, mabadiliko yake katika michakato inayoweza kutenduliwa na isiyoweza kutenduliwa................................. ........... ................................... 1.5.6. Mchoro wa hali ya T-s. Mabadiliko ya Entropy katika michakato bora ya gesi .......................................... ........ .......................................... 1.5. 7. Kiwango cha joto la thermodynamic.............. 1.6. Mizunguko ya injini za mwako za ndani za pistoni............................................ ........................................................ .......... 1.6.1. Mzunguko wenye usambazaji wa joto wa isochoric (mzunguko wa Otto) 1.6.2. Mzunguko wenye usambazaji wa joto wa isobaric (mzunguko wa dizeli) ......................................... ........................................................ ................. ................ 1.6.3. Ulinganisho wa ufanisi wa mizunguko ya injini ya mwako wa ndani............... 1.7. Mizunguko ya vitengo vya turbine ya gesi ................................... 1.7.1. Mpango na mzunguko na usambazaji wa joto wa isobaric.. 1.7.2. Ufanisi wa joto wa mzunguko wa Brayton ................... 1.7.3. Mzunguko wa urejeshaji wa kitengo cha turbine ya gesi................................................ 1.7.4. Ufanisi wa mizunguko halisi................... 1.8. Thermodynamics ya maji halisi ya kazi ................... 1.8.1. Milinganyo ya hali ya gesi halisi.................... 1.8.2. Mabadiliko katika hali ya mkusanyo wa dutu.... 1.8.3. Michoro na majedwali ya majimbo................... 1.9. Mizunguko ya mitambo ya kuzalisha nishati ya mvuke ................................... 1.9.1. Mzunguko wa mvuke wa Carnot......................................... 1.9.2. Mzunguko wa cheo................................................ ... ..... 1.10. Mizunguko ya mashine za friji na pampu za joto 1.10.1. Reverse Carnot cycle.............................. ................ 1.10 .2. Mzunguko wa mashine ya kujokofu ya kugandamiza na mvuke yenye joto la juu la mvuke na kugandamiza................................. 1.10.3. Mzunguko wa pampu ya joto............................ 1.11. Hewa ya mvua. .................................................. ...... ........ 1.11.1 Dhana na fasili za kimsingi...... 1.11.2. mchoro wa h–d wa hewa yenye unyevunyevu.................. 2. UHAMISHO WA JOTO..................... ................................................... 4 2.1. Mawazo ya jumla kuhusu uhamishaji joto................... 2.2. Uendeshaji wa joto .......................................... ........ 2.2.1. Dhana na fasili za kimsingi............ 2.2.2. Hypothesis ya Bio-Fourer ................................... 2.2.3 Mlinganyo tofauti wa conductivity ya joto. ………………………………………………………… 2.2.4. Masharti ya upekee................................. 2.2.5 Mifano ya miili katika matatizo ya upitishaji joto.. .... 2.3. Uendeshaji wa hali ya hewa wa hali ya hewa................................... 2.3.1. Conductivity ya joto ya sahani na shells......... 2.3.2. Conductivity ya joto ya nyuso zilizopigwa. 2.4. Uendeshaji wa joto usio thabiti ........................ 2.4.1. Uendeshaji wa joto wa miili nyembamba ya joto....... 2.4.2. Uendeshaji wa joto wa mwili na fimbo iliyo na mipaka ........................................... ............ .......... 2.4.3. Inapokanzwa na baridi ya sahani, silinda na mpira. 2.4.4. Upashaji joto na ubaridi wa miili ya ukubwa usio na kikomo …….. 2.4.5. Utawala wa kawaida wa joto ............ 2.5. Njia za takriban za nadharia ya conductivity ya joto.. 2.5.1. Ulinganisho wa kielektroniki................................... 2.5.2. Mbinu ya mchoro............................................ 2.5.3. Mbinu ya tofauti ya mwisho............................ 2.6. Misingi ya kimwili ya uhamisho wa joto wa convective.. 2.6.1. Dhana za kimsingi na ufafanuzi......................... 2.6.2 Milinganyo tofauti ya uhamishaji wa joto tendaji........... ........................................................ ................ 2.7. Misingi ya nadharia ya kufanana ............................................ ............ 2.7.1. Kufanana kwa matukio ya kimwili......................... 2.7.2. Nadharia za kufanana ................................................ ... 2.7.3 . Milinganyo ya kufanana .......................................... 2.7.4. Kanuni za uigaji................................. 2.8. Uhamisho wa joto wa convective katika kati ya awamu moja..... 2.8.1. Njia za mtiririko wa vimiminika na gesi............................. 5 2.8.2. Safu ya mpaka................................................ ... 2.8.3 Uhamisho wa joto katika safu ya mpaka ya lamina kwenye uso tambarare................................ .................... ....... 2.8.4. Uhamisho wa joto katika safu ya mpaka yenye msukosuko kwenye uso tambarare......................................... ............. .......... 2.8.5. Uhamisho wa joto wakati wa uingizaji wa kulazimishwa katika mabomba na njia ................................... 2.8.6. Joto uhamisho katika sehemu ya mtiririko ulioimarishwa.Integral Liona.......................................... 2.8 .7. Uhamisho wa joto wakati wa mtiririko wa lamina katika mabomba ……………………………………………………….. 2.8.8. Uhamisho wa joto wakati wa mtiririko wa msukosuko kwenye mabomba... 2.8.9. Uhamisho wa joto wakati wa mtiririko kuzunguka mabomba na vifurushi vya mirija................................. ........... ............................ 2.8.10. Uhamisho wa joto wakati wa kupitisha bila malipo........ 2.8.11. Uhamisho wa joto katika media iliyotiwa maji....... 2.9. Uhamisho wa joto wa convective wakati wa kuchemsha na kufidia........................................... ......... ............................ 2.9.1. Uhamisho wa joto wakati wa kuchemsha................................ 2.9.2. Kubadilishana joto wakati wa condensation ............ 2.9.3. Mabomba ya joto................................................ ........ 2.10. Uhamisho wa joto kwa mionzi .......................................... ..... 2.10.1. Msingi wa kimwili wa mionzi ................... 2.10.2. Uhesabuji wa uhamisho wa joto kwa mionzi ................... 2.10.3. Mionzi ya jua................................... 2.10.4. Uhamisho tata wa joto............................ 2.11. Vibadilisha joto .......................................... ........ ......... 2.11.1 Uainishaji na madhumuni........................... ...... 2.11.2. Misingi ya mahesabu ya joto................................ 2.11.3 Ufanisi wa kubadilishana joto. Migawo halisi ya uhamishaji joto................................ 2.11.4. Hesabu ya majimaji ya vibadilisha joto... Marejeleo......................................... ........... .................... 6 UTANGULIZI “Uhandisi wa halijoto na uhamishaji joto” ni mojawapo ya kozi kuu zinazofundishwa kwa wana bachelor katika uwanja wa "Mifumo ya Usafiri wa Chini". Ina habari nyingi na imebanwa katika suala la muda wa kusoma hadi muhula 1-2, kwa hivyo vitabu vya kiada vingi havina msaada mdogo kwa wanafunzi: vina maelezo mengi kupita kiasi, havizingatii anuwai ya kazi zinazohusiana na mifumo ya usafirishaji, na, mwishowe. , zimeundwa tu kwa kozi za kiasi kikubwa zaidi. Kwa wahandisi wa usafiri, jambo kuu ni kuelewa somo na mawazo ya msingi ya thermodynamics na uhamisho wa joto, na ujuzi wa istilahi imara ya sayansi hizi. Ni lazima kabisa kukumbuka 10-15 kanuni za msingi (kama vile equation bora ya gesi ya serikali, formula ya kuhesabu uhamisho wa joto kupitia sahani ya multilayer, sheria ya Stefan-Boltzmann, nk). Habari iliyobaki, licha ya umuhimu wake, inahitaji tu kueleweka, kuwasilishwa kimwili, na kuunganishwa na mifano kutoka maeneo mbalimbali ya maisha na teknolojia. Kwa hivyo, waandishi walijaribu kulipa kipaumbele kuu kwa upande wa kimwili wa matukio yanayozingatiwa, na kuacha mahali pazuri, lakini pahali pa vifaa vya hisabati. Waandishi wanaonyesha shukrani zao za kina kwa wakaguzi - Idara ya Uhandisi wa Joto na Mimea ya Nguvu ya joto ya Chuo Kikuu cha Usafiri cha Jimbo la St. Petersburg kwa mtu wa Dk Tech. sayansi Prof. I. G. Kiseleva na Ph.D. teknolojia. Assoc. Sc. V.I. Krylov, pamoja na Dk Tech. sayansi Prof. B. S. Fokin - kwa maoni muhimu ambayo yalifanya iwezekanavyo kuboresha maandishi ya asili. Shukrani za pekee kwa Ph.D. teknolojia. Sayansi G. G. Le Havre kwa msaada mkubwa katika kuandaa muswada; Alikuja na wazo la kulinganisha N, ε - njia ya kuhesabu vibadilishaji joto na mpango wa hesabu wa jadi. Na, kwa kweli, msaada katika muundo wa kitabu kutoka kwa wafanyikazi wa idara ya "Misingi ya Kinadharia ya Uhandisi wa joto" wa Chuo Kikuu cha Ufundi cha Jimbo la St. Petersburg E. O. Vvedenskaya, R. M. Groznaya, wanafunzi waliohitimu Yu. V. Burtseva na E. M. Rotinyan walijitokeza kuwa wa thamani sana. S. Sapozhnikov E. Kitanin 8 1. TECHNICAL THERMODYNAMICS 1.1.SOMO NA NJIA YA TECHNICAL THERMODYNAMICS Thermodynamics - sayansi ya mabadiliko ya nishati - ni ya msingi kwa mhandisi wa uhandisi wa nguvu. Asili ya thermodynamics inafanana na kuonekana kwa injini za kwanza za mvuke. Mnamo 1824, mhandisi wa Ufaransa S. Carnot alichunguza mwingiliano wa nguvu wa maji na mvuke na sehemu mbali mbali za injini na mazingira; alifanya tathmini ya kwanza ya ufanisi wa injini ya mvuke. Tangu wakati huo, somo la kusoma thermodynamics imekuwa michakato katika mashine za nguvu, mabadiliko ya jumla ya vitu, physicochemical, plasma na michakato mingine. Masomo haya yanategemea njia ya thermodynamic: kitu cha utafiti kinaweza kuwa mwili wowote uliojumuishwa katika kinachojulikana mfumo wa thermodynamic. Mfumo huu lazima uwe: wa kutosha wa kutosha na ngumu ili sheria za takwimu zizingatiwe ndani yake (harakati ya molekuli ya dutu kwa kiasi fulani, inapokanzwa na baridi ya chembe za nyenzo imara katika kurudi nyuma, nk); imefungwa, yaani, ina mipaka katika maelekezo yote ya anga na inajumuisha idadi ya chembe. Hakuna vikwazo vingine kwa mfumo wa thermodynamic. Vitu vya ulimwengu wa nyenzo ambavyo havijumuishwa katika mfumo wa thermodynamic huitwa mazingira. Kurudi kwenye kazi za S. Carnot, tunaona kwamba maji na mvuke zilizopatikana kutoka humo ni mfumo wa thermodynamic. Kwa kufuatilia mwingiliano wa nishati ya maji na mvuke na miili inayozunguka, mtu anaweza kutathmini ufanisi wa kubadilisha joto linalotolewa kwa mashine kwenye kazi. Lakini mashine za kisasa za nguvu hazitumii maji kila wakati kubadilisha nishati. Hebu tukubali kuiita chombo chochote kinachotumiwa kubadilisha nishati kuwa maji ya kufanya kazi. 9 Kwa hivyo, somo la thermodynamics ya kiufundi ni sheria za ubadilishaji wa nishati katika michakato ya mwingiliano wa miili inayofanya kazi na vitu vya mashine za nguvu na mazingira, uchambuzi wa ukamilifu wa mashine za nguvu, na pia kusoma mali ya kufanya kazi. miili na mabadiliko yao katika michakato ya mwingiliano. Tofauti na fizikia ya takwimu, ambayo inasoma mfano wa kimwili wa mfumo na mifumo ya wazi ya mwingiliano kati ya microparticles, thermodynamics katika hitimisho lake haihusiani na muundo wowote wa mwili na aina fulani za mawasiliano kati ya vipengele vya muundo huu. Thermodynamics hutumia sheria za asili ya ulimwengu wote, ambayo ni halali kwa miili yote, bila kujali muundo wao. Sheria hizi huunda msingi wa mawazo yote ya thermodynamic na huitwa kanuni za thermodynamics. Kanuni ya kwanza inaelezea sheria ya uhifadhi wa nishati - sheria ya ulimwengu ya asili. Inaamua usawa wa nishati wakati wa mwingiliano ndani ya mfumo wa thermodynamic, na pia kati ya mfumo wa thermodynamic na mazingira. Kanuni ya pili huamua mwelekeo wa mabadiliko ya nishati na kupanua kwa kiasi kikubwa uwezo wa njia ya thermodynamic. Kanuni zote mbili ni za asili ya majaribio na zinatumika kwa mifumo yote ya thermodynamic. Kulingana na kanuni hizi mbili, zilizowasilishwa kwa fomu ya hisabati, inawezekana kueleza vigezo vya kubadilishana nishati wakati wa mwingiliano mbalimbali, kuanzisha uhusiano kati ya mali ya dutu, nk. rasilimali” za thermodynamics pekee hazitoshi. Ni muhimu kutumia matokeo ya majaribio au ya kinadharia ambayo yanazingatia asili ya maji ya kazi katika mfumo halisi wa thermodynamic. Ikiwa, kwa mfano, tunatumia data ya majaribio juu ya wiani wa dutu, basi kwa kutumia uchambuzi wa thermodynamic tunaweza kuhesabu uwezo wake wa joto, nk 10 Hivyo, utafiti wa thermodynamic unategemea sheria za msingi za asili. Wakati huo huo, mahesabu ya uhandisi katika thermodynamics haiwezekani bila kutumia data ya majaribio au matokeo ya masomo ya kinadharia ya mali ya kimwili ya maji ya kazi. 1.2. DHANA ZA MSINGI ZA THERMODYNAMICS 1. 2.1. Mfumo wa thermodynamic na vigezo vya thermodynamic Tuliita mfumo wa thermodynamic mwili wowote au mfumo wa miili inayoingiliana na (au) na mazingira (mfumo huo unaweza, hasa, kujumuisha miili ya kazi ya mashine za nishati). Ufafanuzi hauelezei ni nini hasa kinachukuliwa kuwa mfumo wa thermodynamic na nini kinachukuliwa kuwa mazingira. Mtu anaweza, kwa mfano, kuzingatia maji ya kazi yenyewe kuwa mfumo wa thermodynamic, na "kila kitu kingine" kuzingatiwa mazingira; Unaweza kuchagua tu sehemu ya mwili, na kuzingatia sehemu iliyobaki na miili mingine yote kuwa mazingira. Inawezekana, kinyume chake, kupanua mfumo wa thermodynamic - kuingiza ndani yake, pamoja na mwili wa kwanza, wengine kadhaa, na kuzingatia miili mingine yote kuwa mazingira. Upanuzi huo au kupungua kwa aina mbalimbali za vitu vinavyounda mfumo wa thermodynamic hufanya iwezekanavyo kufafanua vipengele muhimu vya miili ya kazi na mwingiliano wa nishati kati yao. Inajulikana kuwa dutu sawa inaweza kuwa katika hali ya kioevu, gesi au imara. Katika kesi hii, kwa kawaida, mali ya dutu hii, mfumo huu wa thermodynamic, itakuwa tofauti, kwa mfano, wiani, mgawo wa upanuzi wa volumetric, upenyezaji wa magnetic, kasi ya sauti, nk Haya yote, pamoja na kiasi kingine kinachoonyesha hali. ya mfumo wa thermodynamic, huitwa hali ya vigezo vya thermodynamic. Kuna mengi yao; kutofautishwa kimapokeo

Kanuni za msingi za thermodynamics, vifaa vyake vya hisabati, mbinu za uchambuzi wa thermodynamic zimeelezwa, na sifa za thermodynamic za dutu zinaelezwa. Kipaumbele kikubwa hulipwa kwa usawa wa mifumo ya thermodynamic na mabadiliko ya awamu, na matumizi ya kiufundi ya thermodynamics. Utumiaji wa jadi wa misingi ya thermodynamics ya majimbo ya usawa na michakato imejumuishwa kikaboni na uwasilishaji wa thermodynamics ya michakato isiyoweza kubadilika.

SURA YA I SHERIA YA KWANZA YA THERMODYNAMICS
§ 1.1. THERMODYNAMICS - SAYANSI KUHUSU UONGOFU WA NISHATI YA MIILI
Thermodynamics inasoma mifumo ya mabadiliko ya nishati kama matokeo ya mwingiliano wa miili na uwanja wa nguvu. Kipengele tofauti cha thermodynamics ni uwezo wa kuzingatia yote, bila ubaguzi, aina mbalimbali za nishati ambazo zinaweza kujidhihirisha wakati wa mwingiliano wa miili na mashamba, pamoja na mabadiliko yote ya aina mbalimbali za nishati. Katika kesi hii, kila moja ya miili na uwanja wa nguvu au mchanganyiko wao katika thermodynamics inachukuliwa kuwa mfumo wa macroscopic ambao una nishati maalum kwa fomu yake.

JEDWALI LA YALIYOMO
Dibaji.
Sura ya I. Perese mwanzo wa thermodynamics.
§ 1.1. Thermodynamics ni sayansi ya kubadilisha nishati ya miili.
§ 1.2. Dhana za kimsingi.
§ 1.3. Sheria ya sifuri ya thermodynamics.
§ 1.4. Kazi na joto la mchakato.
§ 1.5. Michakato inayoweza kutenduliwa na isiyoweza kutenduliwa.
§ 1.6. Uundaji wa sheria ya kwanza ya thermodynamics.
§ 1.7. Nishati ya ndani na enthalpy.
§ 1.8. Usemi wa uchambuzi wa sheria ya kwanza ya thermodynamics.
§ 1.9. Uwezo wa joto.
Sura ya II. Kanuni ya pili na ya tatu ya thermodynamics.
§ 2.1. Sheria ya pili ya thermodynamics.
§ 2.2. Ubadilishaji wa joto kuwa kazi katika injini ya joto.
§ 2.3. Joto la Thermodynamic.
§ 2.4. Entropy.
§ 2.5. Usemi wa uchambuzi wa sheria ya pili ya thermodynamics.
§ 2.6. Sheria ya tatu ya thermodynamics.
§ 2.7. Ufafanuzi wa takwimu wa kanuni za pili na tatu za thermodynamics.
§ 2.8. Uwezo wa Thermodynamic.
§ 2.9. Milinganyo ya tofauti ya sehemu ya thermodynamics.
§ 2.10. Usemi wa jumla wa ufanisi wa joto wa injini za joto zinazoweza kubadilishwa na vibadilishaji nishati vya moja kwa moja.
§ 2.11. Upeo wa kazi muhimu ya nje.
§ 2.12. Maelezo ya Thermodynamic ya michakato isiyoweza kutenduliwa. Mahusiano ya kimsingi ya thermodynamics ya michakato isiyoweza kubadilika.
§ 2.13. Maombi ya thermodynamics ya michakato isiyoweza kurekebishwa (matukio ya thermoelectric, harakati na uhamisho wa joto katika vinywaji, matukio ya thermomechanical).
Sura ya III. Usawa wa Thermodynamic.
§ 3.1. Hali ya jumla kwa usawa wa thermodynamic wa mifumo ya thermodynamic.
§ 3.2. Masharti ya utulivu wa usawa wa thermodynamic.
§ 3.3. Kanuni ya Le Chatelier-Brown.
§ 3.4. Masharti ya usawa wa awamu.
§ 3.5. Mchoro wa awamu.
§ 3.6. Milinganyo ya utofauti wa sehemu ya mfumo wa awamu mbili. Michoro ya Thermodynamic.
§ 3.7. Mabadiliko ya awamu ya utaratibu wa kwanza na wa pili.
§ 3.8. Jambo muhimu.
Sura ya IV. Michakato ya msingi ya thermodynamic.
§ 4.1. Njia za uchambuzi wa thermodynamic.
§ 4.2. Mchakato wa Adiabatic.
§ 4.3. Isothermal, isobaric, isochoric na polytropic taratibu.
§ 4.4. Mtiririko wa gesi na vinywaji.
Sura ya V. Mali ya Thermodynamic ya miili imara, kioevu na gesi.
§ 5.1. Vipengele vya muundo wa miili halisi.
§ 5.2. Uvukizi wa kioevu na condensation ya mvuke.
§ 5.3. Kiwango cha kioo na crystallization ya kioevu
§ 5.4. Kufanana kwa Thermodynamic.
Sura ya VI. Thermodynamics ya gesi na mifumo ya gesi-kama.
§ 6.1. Gesi bora na halisi.
§ 6.2. Mvuke uliojaa na unyevu wa kioevu.
§ 6.3. Gesi ya elektroni za valence kwenye chuma.
§ 6.4. Fonon gesi katika kioo.
§ 6.5. Gesi ya Photon.
Sura ya VII. Thermodynamics ya mifumo ngumu.
§ 7.1. Nishati ya Gibbs ya mifumo yenye wingi wa kutofautiana.
§ 7.2. Kanuni ya awamu.
§ 7.3. Athari za kemikali.
§ 7.4. Ufumbuzi.
Sura ya VIII. Uchambuzi wa Thermodynamic wa michakato ya kazi ya uongofu wa nishati (thermodynamics ya kiufundi).
§ 8.1. Thermodynamics ya kiufundi ni msingi wa kisayansi wa nishati ya kisasa.
§ 8.2. Ufanisi wa joto na ufanisi wa injini za joto. Uboreshaji wa mzunguko wa kazi.
§ 8.3. Mizunguko ya injini za joto za pistoni na mashine
§ 8.4. Mizunguko ya vitengo vya turbine ya gesi na injini za ndege.
§ 8.5, Mizunguko ya mitambo ya nguvu ya mvuke.
§ 8.6. Mzunguko wa binary.
§ 8.7. Mizunguko ya mimea ya gesi ya mzunguko wa pamoja.
§ 8.8. Mzunguko wa mitambo ya nyuklia.
§ 8.9. Mizunguko ya mashine ya friji.
§ 8.10. Transfoma za joto (thermotransformers)
§ 8.11. Waongofu wa nishati ya umeme (jenereta za umeme, waongofu wa picha).
§ 8.12. Waongofu wa nguvu za umeme wa hatua ya mzunguko.
Kielezo cha mada.

Pakua e-kitabu bila malipo katika umbizo linalofaa, tazama na usome:
Pakua kitabu Thermodynamics, Novikov I.I., 1984 - fileskachat.com, kupakua kwa haraka na bure.

Maktaba > Vitabu vya fizikia > Fizikia ya molekuli, thermodynamics, nadharia ya mwako

Tafuta maktaba na waandishi na maneno muhimu kutoka kwa kichwa cha kitabu:

Fizikia ya molekuli, thermodynamics, nadharia ya mwako

  • Aizenshits R. Nadharia ya takwimu ya michakato isiyoweza kutenduliwa. M.: Nyumba ya uchapishaji. Kigeni lit., 1963 (djvu)
  • Andreev V.D. Shida zilizochaguliwa za fizikia ya kinadharia. Kyiv: Outpost-Prim, 2012 (pdf)
  • Andryuschenko A.I. Misingi ya thermodynamics ya kiufundi ya michakato halisi. M.: Juu zaidi. shule, 1967 (djvu)
  • Anselm A.I. Misingi ya fizikia ya takwimu na thermodynamics. M.: Nauka, 1973 (djvu)
  • Astakhov K.V. (ed.) Vidhibiti vya hali ya joto na thermochemical. M.: Nauka, 1970 (djvu)
  • Bazarov I.P. Matatizo ya kimbinu ya fizikia ya takwimu na thermodynamics. M.: Nyumba ya Uchapishaji ya Chuo Kikuu cha Jimbo la Moscow, 1979 (djvu)
  • Balescu R. Usawa na mechanics ya takwimu isiyo na usawa. Juzuu 1. M.: Mir, 1978 (djvu)
  • Balescu R. Usawa na mechanics ya takwimu isiyo na usawa. Juzuu 2. M.: Mir, 1978 (djvu)
  • Bakhareva I.F. Nonlinear nonequilibrium thermodynamics. Saratov: Nyumba ya Uchapishaji ya Chuo Kikuu cha Saratov, 1976 (djvu)
  • Becker R. Nadharia ya Joto. M.: Nishati, 1974 (djvu)
  • Bikkin Kh.M., Lyapilin I.I. Thermodynamics isiyo na usawa na kinetics ya kimwili. Ekaterinburg: Tawi la Ural la Chuo cha Sayansi cha Urusi, 2009 (pdf)
  • Bolgarsky A.V., Mukhachev G.A., Shchukin V.K. Thermodynamics na uhamisho wa joto (2nd ed.). M.: Juu zaidi. shule, 1975 (djvu)
  • Boltzmann L. Mihadhara juu ya nadharia ya gesi. M.: GITTL, 1953 (djvu)
  • Brillouin L. Sayansi na nadharia ya habari. M.: GIFML, 1960 (djvu)
  • Vasiliev A.E. Kozi ya jumla ya fizikia. Fizikia ya molekuli na thermodynamics. SPb.: SPbSTU (pdf)
  • Vukalovich M.P. Tabia ya thermophysical ya maji na mvuke wa maji. M.: Uhandisi wa Mitambo, 1967 (djvu)
  • Vukalovich M.P., Novikov I.I. Thermodynamics. M.: Uhandisi wa Mitambo, 1972 (djvu)
  • Vukalovich M.P., Novikov I.I. Uhandisi wa thermodynamics ( toleo la 4). M.: Nishati, 1968 (djvu)
  • Gerasimov Ya.I., Heiderich V.A. Thermodynamics ya ufumbuzi. M.: MSU, 1980 (djvu)
  • Ginzburg V.L., Levin L.M., Sivukhin D.V., Yakovlev I.A. Mkusanyiko wa matatizo katika fizikia ya Masi (toleo la 4). M.: Nauka, 1976 (djvu)
  • Hirschfelder J., Curtiss Ch., Ndege R. Nadharia ya molekuli ya gesi na vimiminika. M.: IL, 1961 (djvu)
  • Glensdorf P., Prigozhin I. Nadharia ya Thermodynamic ya muundo, utulivu na kushuka kwa thamani. M.: Mir, 1973 (djvu)
  • Glushko V.P. (ed.) Tabia za Thermodynamic za dutu za kibinafsi. Toleo la marejeleo (toleo la 3). T. 1. Kitabu. 1. M.: Nauka, 1978 (djvu)
  • Glushko V.P. (ed.) Tabia za Thermodynamic za dutu za kibinafsi. Toleo la marejeleo (toleo la 3). T. 2. Kitabu. 1. M.: Nauka, 1979 (djvu)
  • Glushko V.P. (ed.) Tabia za Thermodynamic za dutu za kibinafsi. Toleo la marejeleo (toleo la 3). T. 2. Kitabu. 2. M.: Nauka, 1979 (djvu)
  • Gorbunova O.I., Zaitseva A.M., Krasnikov S.N. Warsha ya kitabu cha shida katika fizikia ya jumla. Thermodynamics na fizikia ya Masi. M.: Elimu, 1978 (djvu)
  • Gurevich L.E. Misingi ya kinetics ya kimwili. L.-M.: GITTL, 1940 (djvu)
  • Gurov K.P. Misingi ya nadharia ya kinetic. Mbinu N.N. Bogolyubova. M.: Nauka, 1966 (djvu)
  • de Boer J. Utangulizi wa fizikia ya molekuli na thermodynamics. M.: IL, 1962 (djvu)
  • de Groot S.R. Thermodynamics ya michakato isiyoweza kurekebishwa. M.: GITTL, 1956 (djvu)
  • de Groot S., Mazur P. Nonequilibrium thermodynamics. M.: Mir, 1964 (djvu)
  • Detlaf A.A., Yavorsky B.M., Milkovskaya L.B. Kozi ya Fizikia. Juzuu 1. Mitambo. Misingi ya Fizikia ya Molekuli na Thermodynamics (Toleo la 4). M.: Shule ya Upili, 1973 (djvu)
  • Gyarmati I. Nonequilibrium thermodynamics. Nadharia ya uwanja na kanuni za kubadilika. M.: Mir, 1974 (djvu)
  • Zalewski K. Phenomenological na takwimu thermodynamics. Kozi fupi ya mihadhara. M.: Mir, 1973 (djvu)
  • Zeldovich Ya.B., Barenblatt G.I., Librovich V.B., Makhviladze G.M. Nadharia ya hisabati ya mwako na mlipuko. M.: Nauka, 1980 (djvu)
  • Zeldovich Ya.B., Mkuzaji Yu.P. Fizikia ya mawimbi ya mshtuko na hali ya juu ya joto ya hydrodynamic (toleo la 2). M.: Nauka, 1966 (djvu)
  • Zisman G.A., Todes O.M. Kozi ya jumla ya fizikia. Juzuu 1. Mitambo, fizikia ya molekuli, mitetemo na mawimbi (toleo la 6). M.: Nauka, 1974 (djvu)
  • Sommerfeld A. Thermodynamics na fizikia ya takwimu. M.: IL, 1955 (djvu)
  • Zubarev D.N. Thermodynamics ya takwimu isiyo na usawa. M.: Nauka, 1971 (djvu)
  • Iveronova V.I. (mh.) Warsha ya kimwili. Mitambo na fizikia ya molekuli ( toleo la 2). M.: Nauka, 1967 (djvu)
  • Ios G. Kozi ya fizikia ya kinadharia. Sehemu ya 2. Thermodynamics. Fizikia ya takwimu. Nadharia ya quantum. Fizikia ya nyuklia. M.: Elimu, 1964 (djvu)
  • Carleman T. Matatizo ya hisabati ya nadharia ya kinetic ya gesi. M.: IL, 1960 (djvu)
  • Kikoin A.K., Kikoin I.K. Kozi ya jumla ya fizikia. Fizikia ya Masi (jengo la 2). M.: Nauka, 1976 (djvu)
  • Kittel Ch. Thermodynamics ya Kitakwimu. M: Nauka, 1977 (djvu)
  • Kozlov V.V. Usawa wa joto kulingana na Gibbs na Poincaré. Moscow-Izhevsk: Taasisi ya Utafiti wa Kompyuta, 2002 (djvu)
  • Krichevsky I.R. Dhana na misingi ya thermodynamics ( toleo la 2) M.: Khimiya, 1970 (djvu)
  • Kubo R. Thermodynamics. M.: Mir, 1970 (djvu)
  • Kudryavtsev B.B. Kozi ya Fizikia: Fizikia ya joto na Masi (toleo la 2). M.: Elimu, 1965 (djvu)
  • Landau L.D., Akhiezer A.I., Lifshits E.M. Kozi ya jumla ya fizikia: Mechanics. Fizikia ya molekuli. M.: Nauka, 1965 (djvu)
  • Landsberg P. (ed.) Matatizo katika Thermodynamics na Fizikia ya Takwimu. M.: Mir, 1974 (djvu)
  • Leonova V.F. Thermodynamics. M.: Juu zaidi. shule, 1968 (djvu)
  • Machi N., Tosi M. Mwendo wa atomi za kioevu. M.: Metallurgy, 1980 (djvu)
  • Meleshko L.O. Fizikia ya Masi na utangulizi wa thermodynamics. Mh.: Vysh. shule, 1977 (djvu)
  • Mikryukov V.E. Kozi ya Thermodynamics ( toleo la 3) M.: Uchpedgiz, 1960 (djvu)
  • Munster A. Kemikali thermodynamics. M.: Mir, 1971 (djvu)
  • Nozdrev V.F. Kozi ya Thermodynamics ( toleo la 2) M.: Mwangaza, 1967 (djvu)
  • Ono S., Kondo S. Nadharia ya Masi ya mvutano wa uso katika vimiminika. M.: IL, 1963 (djvu)
  • Ochelkov Yu.P., Prilutsky O.F., Rosenthal I.L., Usov V.V. Relativistic kinetics na hidrodynamics. M.: Atomizdat, 1979 (djvu)
  • Planck M. Utangulizi wa Fizikia ya Kinadharia. Sehemu ya 5. Nadharia ya joto. M.-L.: ONTI, 1935 (djvu)
  • Paul R.V. Mechanics, acoustics na utafiti wa joto. M.: GITTL, 1957 (djvu)
  • Putilov K.A. Kozi ya Fizikia. Juzuu 1. Mitambo. Acoustics. Fizikia ya molekuli. Thermodynamics (toleo la 11). M.: GIFML, 1963 (djvu)
  • Putilov K.A. Thermodynamics. M.: Nauka, 1971 (djvu)
  • Radushkevich L.V. Kozi ya Thermodynamics. M.: Elimu, 1971 (djvu)
  • Rauschenbach B.V. Mwako wa mtetemo. M.: GIFML, 1961 (djvu)
  • Rezibois P., De Lehner M. Nadharia ya classical ya kinetic ya vimiminika na gesi. M.: Mir, 1980 (djvu)
  • Rumer Yu.B., Ryvkin M.Sh. Thermodynamics, fizikia ya takwimu na kinetics. M.: Nauka, 1972 (djvu)
  • Rumer Yu.B., Ryvkin M.Sh. Thermodynamics, fizikia ya takwimu na kinetics (Toleo la 2). M.: Nauka, 1977

L.I.Lavrov, O.N.Krukovsky, A.V.Markov, E.A.Tomiltsev

TEKNICAL THERMODYNAMICS

MTAKATIFU ​​PETERSBURG SYNTHESIS

UDC 66.02 F 912

Mkaguzi:

Kichwa Idara ya Misingi ya Kinadharia ya Uhandisi wa Kemikali, Taasisi ya Teknolojia ya Jimbo la St. Petersburg, Daktari wa Uhandisi. Sayansi, Prof. N.A. Martsulevich

elimu ya mawasiliano. - Zana. - St. Petersburg, Chuo Kikuu cha Ufundi cha Jimbo la St. Petersburg (TU), 2009.- mgonjwa. 42, biblia. 5 vyeo - 116 kik.

ISBN 5–93808–039–8

Mwongozo wa mbinu umekusudiwa kwa wanafunzi wa kujifunza kwa umbali wa utaalam usio wa nishati, ambao unaelezea sheria za msingi za nishati katika michakato ya gesi bora na halisi; uendeshaji wa mashine ambazo hutumiwa sana katika sekta ya kemikali - compressors, vitengo vya friji - huzingatiwa; misingi ya uendeshaji wa kitengo cha nguvu cha mimea ya nguvu ya joto.

Mwongozo huo unalingana na mpango wa kazi "Thermodynamics ya Kiufundi na Uhandisi wa joto" kwa wanafunzi wa utaalam wa kemikali, teknolojia na mitambo.

F 2802000000–007 Bila tangazo.

Utangulizi …………………………………………………………………………………………… 5

1. Mfumo wa Thermodynamic ……………………………………………………………… 6

1.1. Sheria ya uhifadhi wa nishati ……………………………………………………….. 8

1.2. Ubora katika thermodynamics ……………………………………….. 12

2. Michakato bora ya gesi ya polytropiki ………………………………….. 16

2.1. Mlinganyo wa hali na sheria ya kwanza ya thermodynamics ……………….. 16

2.2. Milinganyo ya michakato ya polytropiki ………………………………….. 25

2.3. Uhesabuji wa entropy na mabadiliko yake katika michakato bora ya gesi …….. 31

2.4. Uchambuzi wa michakato kwa kutumia michoroр-v na Т-s…………………………….. 33

3. Mizunguko…………………………………………………………………………………… 37

3.1. Mzunguko wa Carnot …………………………………………………………….. 40

3.2. Hitimisho linalotokana na mzunguko wa Carnot …………………………………. 42

4. Sheria ya pili ya thermodynamics ……………………………………………… 46

4.1. Miundo, maana na usemi wa kihisabati…………………. 46

4.2. Mabadiliko ya entropy katika kesi maalum za michakato isiyoweza kutenduliwa ... 53

5. Mbinu ya utendaji wa thermodynamic …………………………………… 58

6. Mbinu ya uchambuzi wa nguvu ……………………………………………… 60

6.1. Uhesabuji wa nguvu na mabadiliko yake katika michakato ……………………….. 60

6.2. Ufanisi wa utendakazi …………………………………………………… 64

7. Gesi halisi……………………………………………………………………………………… 66

7.1. Vigezo na kazi za thermodynamic za gesi halisi …………. 66

7.2. Michoro ya gesi halisi ………………………………………………… 71

7.3. Mahesabu ya michakato ya gesi halisi …………………………………………

7.4. Mabadiliko ya awamu ………………………………………………… 78

7.4.1. Clapeyron - milinganyo ya Clausius …………………………….. 80

7.4.2. Aina muhimu za mlingano wa Clapeyron – Clausius ... 82

7.5. Kamilisha mchoro wa hali……………………………………………………………….83

8. Mfinyazo wa gesi kwenye compressor ……………………………………………………. 86

8.1. Compressor ya hatua moja …………………………………………… 86

8.2. Vipengele vya compressor halisi…………………………………………

8.3. Compressor ya hatua nyingi……………………………………………. 97

9. Vitengo vya kugandamiza mvuke wa friji ……………………………………

9.1. Aina kuu za mizunguko ya friji na fomula za hesabu ……….. 103

10. Mzunguko wa kinadharia wa kitengo cha nguvu cha mmea wa mafuta

(Rankine cycle)…………………………………………………………………… 111 Fasihi…………………………………………………………… ………………… 116

Utangulizi

Thermodynamics ni sayansi ya mabadiliko ya nishati na nishati. Katika misingi, kama jina linavyopendekeza, inazingatia mabadiliko ya joto kuwa nishati ya mitambo, kuwa nishati ya mwendo, ambayo inawakilisha mwelekeo kuu wa nishati zote: uendeshaji wa injini, vitengo vya nguvu na ubadilishaji wa nishati ya mitambo kuwa nishati ya umeme. , pamoja na mashine nyingine za joto - friji, pampu za joto, compressors na mashine mbalimbali na vifaa na gharama za kazi na matumizi ya joto - tanuu, reactors. Misingi ya kinadharia ya michakato katika mashine hizi inazingatiwa

thermodynamics ya kiufundi.

Walakini, aina zingine zozote za nishati na ubadilishaji wao huwa na vifaa vya joto na mitambo, kwa hivyo aina anuwai za mabadiliko ya nishati mara nyingi huitwa thermodynamic, ambayo ni, maneno thermodynamics na nishati kimsingi ni sawa. Kwa hivyo, matumizi ya sheria za thermodynamics katika michakato mbalimbali ilisababisha kuundwa kwa idadi ya sayansi, zote mbili katika wigo: thermodynamics ya kimwili, thermodynamics ya kemikali, thermodynamics ya biosystems, na asili nyembamba zaidi: thermodynamics ya polima, thermodynamics ya. matukio ya uso, thermodynamics ya mionzi, thermodynamics ya mwako, nk.

Mawazo ya awali ya msingi kuhusu mabadiliko ya nishati na uendeshaji wa injini za joto hutoa misingi ya thermodynamics ya kiufundi, iliyojadiliwa katika kozi ya hotuba fupi iliyotolewa.

1. THERMODYNAMIC SYSTEM

Mwili au seti ya miili ambayo ni kitu cha utafiti wa thermodynamic inaitwa mfumo wa thermodynamic. Kwa hivyo, kitu chochote kilicho na mipaka fulani ambacho kinaweza kuwakilishwa hata kiakili kinaweza kuitwa mfumo wa thermodynamic. Katika thermodynamics ya kiufundi, mfumo wa awali unachukuliwa kuwa maji ya kazi (kwa mfano, gesi iko kwenye silinda na pistoni). Kwa maana pana, inaweza kuwa mashine, vifaa, reactor, nk. Hali ya mfumo inaonyeshwa na seti ya viashiria vya nambari inayoitwa vigezo.

Mifumo ya nyenzo kila wakati ina kiasi fulani cha maada - wingi na nishati, ambayo inasambazwa kwa njia fulani, kutengeneza uwanja wa nishati. Usambazaji usio sawa wa nishati husababisha mtiririko wa nishati na vitu. Kwa hiyo, mfumo wa thermodynamic daima chini ya ushawishi wa nyanja mbalimbali za nishati, na kusababisha kubadilishana kwa nishati katika mipaka ya mfumo. Wakati mfumo unabadilishana jambo na nishati na mazingira au mfumo mwingine, mabadiliko hutokea katika vigezo vyake vyote, vinavyoitwa. mchakato wa thermodynamic. Wakati huo huo, aina mbili za kubadilishana nishati daima zipo - hii joto na kazi nguvu za deformation ya mitambo, kwa kuwa mfumo wowote ni chini ya shinikizo fulani na kwa joto fulani la kawaida. Katika suala hili, mfumo rahisi zaidi wa thermodynamic unaaminika kuwa mfumo wa thermomechanical, ambao mwingiliano na mazingira unajumuisha kubadilishana joto na kazi.

Thermodynamics, kama sayansi ya ubadilishaji wa nishati kutoka kwa fomu moja hadi nyingine, hulipa kipaumbele cha msingi kwa mabadiliko ya joto kuwa kazi ya mitambo, kama njia kuu ya nishati inayotumika kwa usafirishaji, kwa uzalishaji wa umeme, kwa uzalishaji. wa bidhaa,

Mali hizo zinamilikiwa na gesi na mvuke, ambayo ni vitu vya msingi vya utafiti katika thermodynamics. Tabia zao na mifumo ya michakato huchangia maendeleo ya mashine na vifaa, katika uhandisi na teknolojia mbalimbali.

Katika sekta ya kemikali, mashine hizo ni, kwa mfano, vitengo vya friji, compressors, na vifaa vya teknolojia mbalimbali. Katika michakato yote inayotokea ndani yao, ubadilishaji wa nishati huzingatiwa. Uchambuzi wa nishati na mahesabu ya vifaa hivi ni msingi wa maendeleo na uboreshaji wao.

Kwa kweli, mifumo inaweza kuwa ngumu zaidi, iko ndani na kuingiliana na nyanja tofauti za nishati.

Mifumo imegawanywa katika mifumo iliyofungwa, ambayo hubadilishana nishati tu katika aina mbalimbali na mazingira, na mifumo ya wazi, ambayo pia hubadilishana jambo na mazingira.

Mifumo ambayo haibadilishi joto inaitwa maboksi ya joto au adiabatic. Kwa kutokuwepo kwa aina yoyote ya mwingiliano, mifumo inaitwa pekee.

Mazingira mara nyingi hupewa mali ya thermostat, yaani, ni

vigezo vinabaki mara kwa mara hata kama vigezo vya mfumo vinabadilika. Hii inawezekana kimwili ikiwa kiasi cha dutu katika mazingira ni kikubwa zaidi kuliko katika mfumo na mwingiliano ambao ni muhimu kwa mfumo sio muhimu kwa mazingira. Ikiwa mfumo na mazingira yake hauingiliani na mifumo mingine na, kwa hiyo, huunda mfumo wa pekee, basi inaitwa hypersystem.

1.1. Sheria ya uhifadhi wa nishati

Sheria ya ulimwengu ya nishati, inayowakilisha matokeo ya uzoefu mkubwa, ni sheria ambayo inasema kwamba nishati haipotei au kuonekana, lakini inaweza tu kupita kutoka kwa aina moja hadi nyingine kwa kiasi sawa, kinachoitwa. sheria ya uhifadhi wa nishati. Sheria hii ya ulimwengu ya asili, ambayo kimsingi huweka mizani ya nishati, inatumika na inafaa kwa mfumo wowote na inafanya uwezekano wa kufanya mahesabu.

KATIKA Kulingana na mifumo na masharti, sheria hii inaweza kuonyeshwa kwa milinganyo mbalimbali. Inaweza kuwakilishwa na mizani ya aina moja ya nishati - usawa wa joto, usawa wa nishati ya mitambo, nk, na kwa usawa na ubadilishaji wa aina tofauti za nishati.

KATIKA Inapotumika kwa mifumo ya thermodynamic, sheria hii kawaida huitwa sheria ya kwanza (au sheria ya kwanza) ya thermodynamics:

yaani, nishati ya kinetic ya harakati ya mfumo mzima kwa ujumla huongezewa. Sheria ya kwanza ya thermodynamics, pamoja na sheria ya uhifadhi wa nishati, iliundwa katikati ya karne ya kumi na tisa kama matokeo ya kazi ya Yu.R. Mayer,

J. Joule na G. Helmholtz.

Kwa tafsiri pana, kazi A inaweza kumaanisha kazi ya aina mbalimbali za nishati, hatua ya nyanja mbalimbali za nishati,

vigezo - uwezo wa P i na kuratibu X i (au kiasi kikubwa na kikubwa).

Bidhaa ya uwezo na mabadiliko ya kuratibu yanaonyesha aina hii ya athari ya nishati, kwa hivyo equation ya sheria ya kwanza inaweza kuwakilishwa.

δQ = dU + ∑Р i dХ I

Nishati ya ndani, kama jumla ya nishati ya kinetic na uwezo wa seti nzima ya chembe zinazounda mfumo, ni kazi ya serikali, mabadiliko yake hayategemei njia ya mpito, na thamani yake inawakilisha tofauti kamili.

Joto na kazi ya aina mbalimbali hutegemea njia ya mpito wa maji ya kazi kutoka hali moja hadi nyingine na kwa hiyo ni kazi za mchakato, bila kuwa na tofauti kamili.

Vipengele hivi vya idadi ya michakato ya thermodynamic huonyeshwa katika milinganyo tofauti ili kutofautisha kutoka kwa tofauti kamili na muundo mwingine wa herufi ya idadi ya mabadiliko yasiyo na kikomo - "δ":

δQ = dU + ∑ δAi (1.6)

Katika mfumo rahisi wa thermomechanical, kazi ina maana ya kazi ya nguvu za deformation iliyofanywa chini ya hatua ya shinikizo la kusambazwa kwa usawa (kazi ya upanuzi au ya ukandamizaji), uwezekano ambao ni shinikizo p, na kuratibu ni kiasi cha V. Katika thermodynamics ya kiufundi kazi hii kawaida huonyeshwa kama L.

Kwa mfumo wa thermomechanical, sheria ya kwanza ya thermodynamics itaonyeshwa:

Vigezo vya kina na wingi sawia na wingi