ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Предмет технической термодинамики и ее задачи из "Техническая термодинамики и теплопередача " Термодинамика, являясь разделом теоретической физики, представляет собой одну из самых обширных областей современного естествознания — науку о превращениях различных видов энергии друг в друга. Термодинамика рассматривает самые разнообразные явления природы и охватывает огромную область химических, механических и физико-химических явлений. Слово термодинамика происходит от греческих слов therme — теплота и dinamis —сила. [c.8] Первое начало термодинамики представляет собой приложение к тепловым явлениям всеобщего закона природы — закона превращения и сохранения энергии. [c.8] В начале XX в. два начала термодинамики были дополнены еще одним опытным положением, получившим название тепловой теоремы Нернста. Эта теорема позволяет определить свойства тел при очень низких температурах, используется, главным образом, в химической термодинамике и имеет ограниченное применение. [c.9] Техническая термодинамика начала развиваться с 20-х годов прошлого столетия, но несмотря на свою сравнительную молодость, она заслуженно занимает в настоящее время одно из центральных мест среди физических и технических дисциплин. [c.9] В теоретической части техническая термодинамика является общим отделом науки об энергии, а в прикладной части является теоретическим фундаментом всей теплотехники, изучающей процессы, протекающие в тепловых двигателях. [c.9] В термодинамике использунэтся два метода исследования метод круговых процессов и метод термодинамических функций и геометрических построений. Последний метод был разработан и изложен в классических работах Гиббса. Этот метод получил за последнее время наибольшее распространение. [c.9] В начале второй половины Х, ЧП в. была решена очень важная техническая задача — был создан универсальный тепловой двигатель для промышленности и транспорта. Первую паровую машину изобрел русский инженер И. И. Ползунов. Она была построена уже после его смерти, в 1766 г., т. е. почти за 20 лет до паровой машины Джемса Уатта. И. И. Ползунов не только создал первую в мире паровую машину, но и изобрел к ней распределительное устройство и впервые осуществил автоматическое питание парового котла. [c.9] До 50-х годов XIX столетня наука рассматривала теплоту как особое, невесомое, неуничтожаемое и несоздаваемое вещество — теплород. Одним из первых, кто опроверг эту теорию, был М. В. Ломоносов. В 1744 г. в своей диссертации Размышление о причине теплоты и холода он писал Теплота состоит во внутреннем движении собственной материи... . В другой его работе записано Утверждаю, что огонь и теплота состоят в коловратном движении частиц, а особливо самой материи тела составляющих . Тем самым в своих работах М. В. Ломоносов заложил основы механической теории тепла. Однако Ломоносов не был понят современниками. Еще долгое время физики продолжали толковать о теплороде. Только к середине XIX в. механическая теория теплоты в результате работ целого ряда ученых находит повсеместное признание, становится основой всей термодинамики и энергетики. [c.9] Одним из первых высказал идею закона сохранения энергии М. В. Ломоносов. В работе Рассуждение о твердости и жидкости тел , в письме к Эйлеру от 5 июля 1747 г. Ломоносов писал Все перемены в натуре случающиеся, такого суть состояния, что сколько чего у одного тела отнимается, столько же присовокупляется к другому. Так, ежели где убудет несколько материи, то умножится в другом месте... Сей всеобщий естественный закон простирается и в самые правила движения ибо тело, движущее своей силой другое, столько же оныя у себя теряет, сколько сообщает другому, которое от него движение получает . [c.10] В этих строках, по существу, заложены основы закона сохранения вещества и закона сохранения и превращения энергии. Только через столетие благодаря работам Лавуазье, Майера, Гельмгольца и других эти законы получили всеобщее признание. Отдавая должное гениальному предвидению М. В. Ломоносова, закон сохранения вещества и энергии часто называют его именем. [c.10] В 1840 г. химик, русский академик Г. Гесс сформулировал принцип сохранения энергии применительно к химическим процессам. В дальнейшем целая плеяда русских ученых теоретиков своими работами значительно расширила учение о теплоте и внесла большой вклад в развитие термодинамики. [c.10] В последние годы были проведены важнейшие теоретические и экспериментальные работы по исследованию свойств воды и водяного пара при высоких параметрах в Московском энергетическом институте проф. М. П. Вукаловичем и чл. корр. АН СССР И. И. Новиковым, акад. В. А. Кириллиным и др. [c.10] Техническая термодинамика, применяя основные законы к процессам превращения тепла в механическую работу и механической работы в теплоту, дает возможность разрабатывать теорию тепловых двигателей, исследовать процессы, протекающие в них, и позволяет выявлять их экономичность для каждого типа отдельно. [c.10] наиример, исследование циклов паровых двигателей приводит к заключению, что степень совершенства превращения энергии в них повышается при применении пара высокого давления и высокой температуры, а также при применении конденсации пара при очень низких давлениях. [c.10] Термодинамический анализ циклов двигателей внутреннего сгорания различных типов позволяет отметить, что степень совершенства этих двигателей возрастает с увеличением степени сжатия рабочего тела. [c.10] Кроме того, повышение к. п. д. любой тепловой установки достигается целесообразным выбором основных параметров рабочего тела — давления и температуры, правильным выбором размеров и оби их видов отдельных элементов установки. [c.10] Вернуться к основной статье