Теплотехника

U

Дж

H

Дж

Q

Дж

L

Дж

Lтех

Дж

u

Дж/кг

h

Дж/кг

q

Дж/кг

l

Дж/кг

lтех

Дж/кг

S

Дж/K

C

Дж/K

s

Дж/(кг*К)

cp

Дж/(кг*К)

cv

Дж/(кг*К)

Ro

Дж/(кмоль*К)

R

Дж/(кг*К)

Энтропия

dS=dQ/T

Теплоемкость

C=dQ/dT

сp∙dt

dh

p∙dv

dl

-v∙dp

dl тех

cv∙dt

du

T∙ds

dq

∫pdV

L

∫TdS

Q

-∫Vdp

Lтех

cp-cv=R

Формула Майера

Формула Майера

cp-cv=R

показатель адиабаты

k =cp/cv

k =cp/cv

показатель адиабаты

pvk=const; Tvk-1=const; T/p(k-1)/k=const

уравнение адиабатного процесса

pvn=const; Tvn-1=const; T/p(n-1)/n=const.

политропного процесса

dp=0

n=0

n=0

dp=0

dv=0

n=±∞

n=±∞

dv=0

dT=0

n=1

n=1

dT=0

dq=ds=0

n=k

n=k

dq=ds=0

формулировки II начала по Клаузиусу

теплота не может самопроизвольно переходить от менее нагретого тела к более нагретому

формулировки II начала по Планку и Карно

формулировки II начала в аналитической форме записи

Тds≥dq, ds≥dq/T - в общем случае

КПД цикла

ηt= lc / qI = 1–(qII/qI)

I начала для цикла

lc = qI – qII

Термический КПД цикла Карно

ηt=1–(TII/TI)

Степень сжатия

ε=Va/Vc отношение полного объема цилиндра к объему в конце сжатия

Степень повышения давления

λ=pz/pc отношение давления в конце подвода тепла к давлению в конце сжатия

Степень предварительного расширения

p=Vz/Vc отношение объема в конце подвода к объему в конце сжатия

Градиент

grad(t)=dt/dn grad(t)=∂t/∂x+∂t/∂y+∂t/∂z

Закон Фурье

(q ) = - λ gradt

(q ) = - λ gradt

Закон Фурье

λ Вт/(м·К)

Коэффициент теплопроводности

Коэффициент теплопроводности

λ Вт/(м·К)

Условия первого рода

задают температуру на краях стенки

Условия третьего рода

задают температуры жидкостей, омывающих стенку, и коэффициенты теплоотдачи

термическим сопротивлением: Rt i-слоя стенки

Rt=δi/λi

коэффициентом теплопередачи

k=Вт/(м2К)

коэффициенту теплоотдачи

α=Вт/(м2К)

закон Ньютона – Рихмана

q=α(tж-tст)

число Нуссельта

Nu=(α L)/λ Nu=перенос тепла конвекцией/перенос тепла теплопроводностью

для вынужденной конвекции

число Рейнольдса
и число Прандтля Pr

для свободной конвекции

число Грасгофа
и число Прандтля

(w L)/ ν

число Рейнольдса Re выражает соотношение между силами инерции и силами вязкости

ν/a

число Прандтля Pr

(g β Δt L3)/ν2

число Грасгофа соотношение между силами всплытия (подъёмными) и силами вязкости

коэффициент температуропроводности

a= λ /(ρ сp)

кинематическая вязкость

ν=м2/с

Тепловое излучение – это излучение в диапазонах

инфракрасных (в основном) волн и видимого света

закон Планка (размерность)

Вт/м3

закон смещения Вина

λmax∙Т=const

закон Стефана – Больцмана для собственного излучения АЧТ

закон Стефана – Больцмана для собственного излучения серого тела

закон Стефана – Больцмана для собственного излучения серого тела

эффективная степень черноты

ε_пр=ε_эфф

закон Кирхгофа

при термодинамическом равновесии степень черноты равна поглощательной способности, ε=А

Понятие абсолютно чёрного тела АЧТ

поглощательная способность А=1 степень черноты ε=1

Абсолютно белое тело АБТ

отражательная способность R=1

АБТ зеркальное

R=1, A=D=0 угол падения луча равен углу отражения

АБТ диффузное

R=1, A=0, D=0 отражение происходит под всеми углами в полупространство

Абсолютно прозрачное тело АПТ

пропускательная способность D=1, отражательная и поглощательная способности R=A=0

степень черноты

Отношение энергии, излученной телом при данной температуре, к энергии, излученной абсолютно чёрным телом при той же температуре

параметры состояния

p,V,T, ρ

p,V,T, ρ

параметры состояния

функции состояния

внутренняя энергия U энтальпия (другое название энтальпии – теплосодержание) H энтропия S (удельная s) и теплоёмкости

внутренняя энергия U энтальпия (другое название энтальпии – теплосодержание) H энтропия S (удельная s) и теплоёмкости

функции состояния

функции процесса

теплота Q, работы L, Lтех

теплота Q, работы L, Lтех

функции процесса

Связь энтальпии с внутренней энергией

H=U+pV

Атмосферному давлению примерно соответствуют

1 кгс/см2 - это техническая атм., 760 мм рт. ст. – это физическая атм., 1 бар=105Па или 0.1 МПа

Нормальные условия

T=273.15 K ( t=00C), p=760 мм рт. ст. – одна физическая атмосфера

чему равна площадь под кривой процесса в Ts-диаграмме

теплота

площадь под кривой процесса в pv- диаграмме

работа расширения или техническая, смотря на какую ось