ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Термодинамическая система и параметры ее состояния из "Основы термодинамики и теплопередачи " Под понятием термодинамической системы понимается совокупность материальных тел и их элементов, находящихся в тепловом, механическом и материальном взаимодействии друг с другом и с внешней средой. [c.7] Если термодинамическая система сохраняет постоянное количество вещества при всех изменениях, в ней происходящих, то такую систему принято называть закрытой, если нет, то систему называют открытой. Если между системой и окружающей ее ередой нет каких-либо энергетических или материальных взаимодействий, то такую систему принято называть изолированной системой. [c.7] Значения, которые характеризуют свойства термодинамической системы, принято называть параметрами системы. Каждое состояние термодинамической системы обычно характеризуется несколькими параметрами, которые принято называть функциями состояния. Если состояние термодинамической системы и ее параметры не изменяются во времени, то говорят, что система находится в термодинамическом равновесии, если нет, то система находится в неравновесном состоянии. [c.7] Простейшей термодинамической системой, или простым телом, называют такую равновесную систему, физическое состояние которой вполне определяется значениями двух независимых переменных — функций состояния простого тела, например, значениями температуры и удельного объема (Г, у) или давления и удельного объема (р, у), которые по отдельности и являются основными термодинамическими параметрами простых тел удельный объем (у), давление (р) и температура (I, Т). [c.7] Давление (р) есть предел величины отношения нормальной составляющей силы к площади, на которую действует эта сила. [c.8] Понятие температуры является одним из важнейших в термодинамике. Ее определение обычно основывают на наличии движения теплоты, т. е. температура есть единственная функция состояния тел, определяющая направление самопроизвольного теплообмена между этими телами. Это в наибольшей степени соответствует методам измерения температуры путем установления непосредственного контакта между телами и достижения между ними теплового равновесия. [c.8] Термодинамическая температура (Т) определяется по шкале Кельвина, где за точку отсчета принимается абсолютный нуль температуры. Связь между температурной шкалой Кельвина и практической температурной шкалой Цельсия устанавливается соотношением Т = t + 273,15 (где температура t измеряется в градусах Цельсия). [c.9] Важнейшими этапами в развитии термодинамики явились исследования, выполненные в период XVII—XIX веков при установлении законов идеальных газов (Закон Бойля — 1662 г, Мариотта — 1672 г, Гей-Люссака — 1802 г, Авогадро — 1811 г). В настоящее время эти законы, послужившие основанием вывода известного уравнения состояния идеальных газов (уравнение Клапейрона — ру = КТ, 1834 г), называются законами идеальных газов. [c.9] Идеальным газом принято считать газ, объем молекул которого пренебрежимо мал сравнительно с междумолекуляриым пространством и между молекулами отсутствуют силы взаимодействия. Или, формально, идеальным газом можно считать газ, подчиняющийся уравнению Клапейрона. [c.9] В природе идеальных газов нет, но реальные газы при относительно высоких температурах и малых давлениях достаточно хорошо подчиняются законам идеальных газов, в связи с чем они и получили широкое применение при проведении разного рода инженерных расчетов, не требующих высокой точности в конечных результатах. [c.9] Моль — есть количество вещества, масса которого численно равна его мольной массе (р). Величина мольного объема идеальных газов в нормальных физических условиях (О °С, 760 мм. рт. ст.) равна 22,414 мУкмоль. [c.10] При анализе газов обычно определяют объем каждого компонента смеси при одинаковых заданных давлениях (р) и температуре (Т). В этом случае состав смеси задают объемными концентрациями (r j). Объемной концентрацией называется отношение приведенного объема данного компонента при р и Т смеси к объему всей смеси, находящейся при тех же р и Т. Отсюда, с учетом соотношений (1.6), следует, что для идеальных газов объемная концентрация равна мольной (г . = г). [c.11] Точных уравнений состояния реальных газов с широким диапазоном изменения термодинамических параметров практически не существует. Наибольшее распространение в практике инженерных расчетов получило уравнение Клапейрона с введением в него поправочного коэффициента (z), характеризующего отклонение реального газа от идеального. [c.11] Величина (г) обычно определяется в зависимости от давления и температуры, при которых находится данный газ. Коэффициент сжимаемости (z) обычно определяется опытным путем. [c.11] Критической точкой вещества называется точка, где исчезают основные различия между жидкостью и ее паром удельные объемы и прочие характеристики кипящей жидкости и сухого насыщенного пара равны. Параметрами критической точки является критическое давление р и критическая температура Т . Критическим давлением называют такое давление, при котором и выше которого жидкость не может быть превращена в пар критической температурой называют такую температуру, при которой и выше которой пар не может быть сконденсирован (см. раздел 7. Пары и парообразование). [c.12] Вернуться к основной статье