Жылудинамиканың бірінші және екінші заңы жайлы ақпарат

Кіріспе 2
1.Термодинамикалық жүйе 3
1.1 Жылудинамикалық тепе.теңдік 3
2. Идеал газдар 3
2.1.Идеал газ және оның заңдары 3
2.2 Идеал газдың қоспасы 4
3. Жылу динамикасының бірінші заңы 5
4. Идеал газдардың жылудинамикалық процестер 6
5. Жылу динамикасының екінші заңы 8
5.1 Идеал газ энтропиясы 8
5.2 Жылу процесстері 9
5.3 Стефон .Больцман заңы 10
Қортынды 11
Пайдаланылған әдебиеттер 12
Жылу құбылысы табиғат әлемінде және техниканың әртүрлі саласында ең көп таралған жердегі ең басты энергия көзі күн болып саналады. Күн мен жер арасындағы жылу алмасу арқасында біздің планетамызда өмір сүруге ең қолайлы жағдай жасалған. Күн сәулесі мен жылуы әсерінен өсімдік әлемі өсіп және дамиды. Ал өсімдік адам мен жан-жануар үшін тамақ,бұл әрі киім, отын және құрылыс материалы.
Күн мен жер арасындағы жылу алмасу процесі жел мен бұлттың,жауын мен туманның пайда болуын туғызады, тәулік және жыл бойындағы атмосфера температурасы жер шарының әр жеріндегі ауа-райын, климатын анықтайды.
Техникада жылу құбылысы құрылысы күрделі жылу системасында (қазандық қондырғысы, сораптары бар көп километрге созылған бу-су құбырларымен) елеулі роль атқарады.
Қазіргі кездегі өндіріс орнын және транспортты жылу машиналарсыз елестетуге де болмайды. Мысалы, автомобильдегі трактордегі, тепловоздағы, теплоходтағы, танктегі, экскаватордағы поршенді іштен жану қозғалтқышы олардың энергетикалық «жүрегі» болып саналады. Реактивті қозғалтқыштар көмегімен самолеттер мен ракеталар ұшады. Ал электрстанцияларда үлкен бу машиналары (турбиналары) генератор роторларын қозғалысқа келтіреді.
Металлургия және металл өңдеу өнеркәсіптерінде жылу процесі қара және түсті металл алуда,машина бөлшектерін құюда, оларды өңдеуде аса зор роль атқарады.
Жылу процесі ағаш, тамақ өнімдерін шығаруда,денекерлеу, кесу, металды шынықтыруда оның негізі болып саналады.
Табиғатта жәңе техникада қолданылатын көптеген және әртүрлі жылу процестері жалпы заңдарға бағынады. Бұл заңдарды білу инженерлер мен ғалымдарға әртүрлі маңызы зор мәселелерді шешуде, практикалық есептерді шешуде көмегін тигізеді. Мысалы, бу қондырғыларын жылу электроцтанцияларда есептеу, жылу беру жүйелерін жобалау т.б.
Жылу теориясын білмей құрылыс материалдарын, пластмассаны шығару, көп жылу беретін ядролық реактордың жұмысын басқару, ракеталарды оларға қойылатын приборлар мен күрделі аппараттарды есептеу мүмкін емес.
Адамның әр қадамы жылу процессімен байланысты, сондықтан жылу заңдылықтарын, жылу қондырғылары мен машиналар құрылысымен жұмыс істеу тәртібімен таныс болуы қажет.
Бахмачевский Б.И. и др. «Теплотехника». - М.: Металлургиздат, 1969. - б.177-184
Нащокин В.В. «Техническая термодинамика и теплопередача». - М.: Высшая школа, 1980. - б. 306-347
Лариков Н.Н. «Тепдлтехника» - Стройиздат., 1985. – б.209-223
Баскаков Б.В., Берг О.К., Витт и др. «Теплотехника» - М.: Энергоатомиздат., 1991. – б. 40-41
        
        ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ
ШӘКӘРІМ АТЫНДАҒЫ СЕМЕЙ МЕМЛЕКЕТТІК УНИВЕРСИТЕТІ
ИНЖЕНЕРЛІК-ТЕХНОЛОГИЯЛЫҚ ФАКУЛЬТЕТІ
(ФАКУЛЬТЕТ АТАУЫ)
«ТЕХНИКАЛЫҚ ФИЗИКА ЖӘНЕ ЖЫЛУЭНЕРГЕТИКА»КАФЕДРАСЫ
(КАФЕДРА АТАУЫ)
МАМАНДЫҚҚА КІРІСПЕ
(ПӘН АТАУЫ)
СӨЖ
(жұмыс ... ... және ... ... ... ... ... ТЭ-517
Тексерген: Сейсенбаева М.К
Семей
2015
Мазмұны
Кіріспе 2
1.Термодинамикалық жүйе 3
1.1 ... ... 3
2. ... ... ... газ және оның ... ... Идеал газдың қоспасы 4
3. Жылу динамикасының ... заңы 5
4. ... ... ... процестер 6
5. Жылу динамикасының екінші заңы 8
5.1 Идеал газ энтропиясы ... Жылу ... ... ... ... заңы ... ... әдебиеттер 12
Кіріспе
Жылу құбылысы табиғат әлемінде және техниканың әртүрлі саласында ең көп
таралған жердегі ең ... ... көзі күн ... саналады. Күн мен жер
арасындағы жылу ... ... ... ... өмір ... ең ... ... Күн сәулесі мен жылуы әсерінен өсімдік әлемі өсіп және
дамиды. Ал өсімдік адам мен ... үшін ... әрі ... отын ... ... мен жер ... жылу ... процесі жел мен бұлттың,жауын мен
туманның пайда болуын туғызады, ... және жыл ... ... жер шарының әр жеріндегі ауа-райын, климатын анықтайды.
Техникада жылу құбылысы құрылысы күрделі жылу ... ... ... бар көп километрге созылған бу-су құбырларымен)
елеулі роль атқарады.
Қазіргі ... ... ... және транспортты жылу машиналарсыз
елестетуге де ... ... ... ... тепловоздағы,
теплоходтағы, танктегі, экскаватордағы поршенді іштен жану ... ... ... ... ... ... ... самолеттер мен ракеталар ұшады. Ал электрстанцияларда үлкен ... ... ... ... ... келтіреді.
Металлургия және металл өңдеу өнеркәсіптерінде жылу процесі қара және ... ... ... ... ... ... аса зор роль
атқарады.
Жылу процесі ағаш, тамақ өнімдерін шығаруда,денекерлеу, кесу, ... оның ... ... саналады.
Табиғатта жәңе техникада қолданылатын көптеген және әртүрлі жылу процестері
жалпы заңдарға бағынады. Бұл ... білу ... мен ... ... зор ... ... ... есептерді шешуде көмегін
тигізеді. Мысалы, бу қондырғыларын жылу электроцтанцияларда есептеу, жылу
беру жүйелерін ... ... ... білмей құрылыс материалдарын, пластмассаны шығару, көп
жылу беретін ядролық реактордың ... ... ... ... ... мен ... аппараттарды есептеу мүмкін емес.
Адамның әр қадамы жылу процессімен ... ... ... жылу қондырғылары мен машиналар құрылысымен жұмыс істеу
тәртібімен таныс болуы қажет.
1.Термодинамикалық жүйе
Табиғаттың ... ... ... ... байланыста
болатын көптеген денелер қатысады. Жылу және жұмыс түрінде өзді-өзді және
айнала ортамен энергия ... ... ... ... жүйе дер ... Осы термодинамикалық жүйені таңдау ... ... ... ... ... ... ... поршень мен
цилиндрдің астындағы газды алуға болады. Егер жылу динамикалық жүйе ... ... ... ... ондай жүйені тұйықталған немесе тұйық
жүйе деп атайды. өзінің көптеген бөліктерінде құрамы және ... ... ... ... біртекті немесе біркелкі жүйе деп атайды. біртекті
жылудинамикалық жүйе, егер олардың ішінде оны ... ... бөлу ... онда ... жүйе ... жүйе деп ... (мысалы, мұз, су,
газ). Олардың арасында бөлу беттері болса ... жүйе деп ... жүйе бөлу ... ... ... ... ... бір макроскопиялық заттардан тұратын жылудинамикалық
жүйені ... ... ... ... Жылудинамикалық тепе-теңдік
Жылудинамикалық жүйеге кіретін барлық ... күйі ұзақ ... онда ... мұндай күйін жылудинамикалық тепе-теңдік деп атайды.
жылудинамикалық тепе-теңдік жүйенің ... ... ... ... ... ... Идеал газдар
2.1.Идеал газ және оның заңдары
Газ (франц. gaz, грек chaos ) ... сөз ... ... өзара
әсер (әрекеттестік) әрекет ету күш жоқ, ал молекулалардың өзі көлемсіз және
олар өздерін материалдық нүкьелер ретінде көрсететін газдарды ... ... ... ... ... газ бұл ... ... көреміз және ол
жуықтап және оңайлатып (жеңілдетіліп) алынған ... ... ... ... ... күші бар және оның шамасы
молекулалар арасы бір-бірінен қашықтаған сайын азая ... онда ... ... ... ... ... ... көлемді толтыра
бет-бетімен қозғала береді. ... ... мен ... газ
молекулаларының арасындағы орташа қашықтық, сұйықтар және ... ... ... 10 есе ... ... ... ... әлде қайда кем.
Идеал газдың тығыздығы аз болған сайын, оның дәлдігі соғұрлым жоғары.
Табиғатта идеал газдың жоқтығына қарамай көптеген газдар (ауа, ... ... ... отынның жану продуктері және т.б.) ... және ... бар ... ... идеал газ заңына бағынады.
Тығыздалған (қоюланған) будың (сұйыққа немесе ... ... ... мен ... Мысалы, кәдімгі температурадағы ... суды және су буын ... ... ... ... заңдары тәжірибе жүзінде алынған: Бойль-Мариотт 1662
жылы, тұрақты температурада ... ... ... ... қысымының оның көлеміне көбейтіндісі тұрақты шама PV=const. Еркін
жылдамдығы екі идеал газдың тұрақты температурадағы өтетін ... ... ... мына ... ... ... ... Идеал газдың қоспасы
Техникада өздері жеке газдардың қоспасы болып ... газ ... ... Жердегі ең кең таралған газ ауа (бұл ... азот ... ... ... жануы кезінде жүретін химиялық реакция ауадағы
оттегімен ... да, ... ... ... ... да ... түрінде болады.
Бұндай мысалдарды көптеп келтіруге болады.
Газ қоспасы деп бір-бірімен химиялық реакцияға кірмейтін жеке ... ... ... әр газ басқа газдардан ... ... ... ... және ол өзі ғана ... ... сияқты әсер
етеді.
Ыдыстың қабырғасына газдың молекулалары парциалды (құрамдас бөліктері)
деп аталатын ... ... ... ... әр жеке газ, ... ... сонымен ол идеал газға жатады. Идеал газдар қоспасы
Дальтон заңына бағынады, ол ... ... ... жалпы қысымы, жеке газдардың құрамдас бөліктерінің
қысымдарының қосындысына тең:
(2)
мұндағы P1, P2, P3…Pn-құрамдас бөліктердің қысымы.
3. Жылу динамикасының бірінші ... ... ... заңы М.В. ... ... энергияның
сақталу және айналу заңының газға арналған бір түрі ... ... Бұл ... ... және күштік жойылмайтының оның бір түрден ... ... ... динамикасының бірінші заңы механикалық және жылу энергиясының
өзара айналуының ара қатнасын көрсетеді:
Q=L ... Q - ... ... жылу мөлшері;
L – Q жылу мөлшерінен алынатын ... ... Q мен L бір ... Дж ... ... ... мына ... болады.
1 Дж 0,102 кгс·м 0,24 кал
1 Кал 4,18 Дж 0,43 кгс·м
1 Дж 2,39 10-4 ккал 2,78 10-7 кВт ·сағ 0,74 ft ... 1 Вт 0,102 ... 0,24 ... 1,36 10-3 ... ат. күші 736 Вт 75 кгс·м/с 175,5 кал/с 542,5 ft ... ... ... ... ... ... жылу ... ПӘК
табуға болады.
ПӘК – жылудың жұмысқа айналуының жетілу дәрежесін көрсетеді.
Егер 1 кВт/ сағ кететін отын мөлшелері белгілі болса, онда ... b - ... ... ... кг/ кВт·сағ
Qт - жылудан алынған жылулық мөлшері, ... ... ... жылу ... ... ... ... алынған аналитикалық кескіні.
dQ = dU + dL ... dQ – ... М, кг ... ... ... ... ... - Жұмысшы дененің ішкі энергия өзгерісі;
dL – сыртқы қысымды жеңуге кетірген жұмысшы дененің
атқаратын ... ... ... сыртқы жұмысы)
1 кг кезкелген газдың күйінің өзгерісіне арналған түрі мынадай:
dq = dU + ... dq = pdV онда dq = dU + ... ... ... ... ... = (U + L
(6)
Кезкелген процесс үшін (1кг) газ ... ... ... ... газдың ішкі энергия өзгерісін арналған теңдеу:
dU = Cv · ... ... ... ... ішкі ... ... ... оның абсолюттік шамасы қарастырылмайды. Сонымен
осы теңдеуді интегралдау арқылы мына ... ... = Cvm ... Ccm - t1 – t2 ... ... ... орташа
жылусыйымдылық.
4. Идеал газдардың жылудинамикалық процестер
Жылудинамикалық процестерге изохоралық, изотермиялық, ... және ... ... ... Жылу ... процестерге
және олардың есептеуне үлкен көңіл бөлінген. Жылудинамикалық процестердің
есептеліуне олардың басындағы және соңыедағы ... ... ... және ... ... ... және осы процесті P-V жылудинамикалық
диаграммада көрсету.Изохоралық процесс тұрақты көлемде жүреді.
Егер изохоралық процесс қыздыру арқылы жүретін ... онда ... 1-2 ... ... Ал егер ... арқылы жүретін болса онда 2-1
сызығымен кескінделеді. Екі жағдайдағы газ ... ... ... және оны ... бөліп.
(9)
теңдеуін аламыз.
; ... l - ; ... ... U1 – ішкі ... ... жылу ... жылу жүрмегендіктен ол тек ішкі энергияны
жылыту үшін қолданылады. Егер ішкі энергия жоқ ... онда жылу ... ... ... ... ... жылу сиымдылық және она кестеден
алады.
Егер процесте m кг газ ... ... онда жылу ... ... ... қысымда жүреді (Р=const). ... ... екі ... ... үшін Клапейрон-Менделеев теңдеуін жазып
; ... ... жылу беру тек қана ... ішкі ... ... ... оны ... үшін, сығу үшін қолданылады.
Жұмыс: немесе идеал наз үшін
.
(15)
Жылу мөлшері:
,
(16)
мұндағы - энтальпиялар шамасы.
n кг газ үшін ... ... ... температура өзгермейді (T=const). Идеал
газдың изотермиялық процесс үшін ... ... ... ... ;
P1 V1 =P2 V2; ... ... ішкі энергиясы температураға тәуелді болғандықтан, ал
изотермиялық процесте ішкі энергия өзгермейді, себебі ... ... ... жылу ... ... заңы ... осыдан ;
;
(19)
5. Жылу динамикасының екінші заңы
Жылу динамикасының 1-заңы энергияның сақталу және айналу заңының бір
түрі ретінде ... ... ... ал ... ... ... ... мүмкіндіктерінің қандай жағдайда жүретінін сақтамай-ақ бере алады.
1-заң жылу процесінің бағыт-бағдары ... ... ... ... 1-заң жылу ыстық денеден суық денеге немесе керісінше өте ме,
оны шеше алмайды. Жылудың жұмысқа айналуы жылу ... оны ... ... ... айырмасы болған шақта жүреді. Бірақ жұмыстан ... ... ... ... ... алынбайды. Бар жылу, жылу қабылдағыштан
алынған түгелімен жұмысқа айналса, ондай ... ... 2 ... ... құру ... ... ... Жылулық циклді бағалау
үшін пайдалы әсер коэффициенті ПӘК деп аталатын критерий ... ... ... ... ... ... ... тоңазыту
коэффициентмен анықтайды:
(=q2/l
(21)
Тоңазыту коэффициенті ыстық жылу кезінен ... ... ... ... ... Идеал газ энтропиясы
Энтропия грекше айналу деген сөзден шыққан. Энтропия термодинамикалық
жүйенің функциясы. Ол жүйе мен сыртқы ортаның арасында жүретін жылу ... жүру ... ... ... ... тұйық жүйелердің ішінде
өздігінен жүретін процестердің жүйелік энтропия айырма мәні:
(22)
мұндағы S1, ... ... ... жылу ... температурасы.
Абсолюттік температура нөлге ұмтылғанда қатты және сұйық ... ... limS 0, яғни ... да ... ... T 0.
3-термодинамикалық бастау бойынша ... ... мәні ... 3- ... ... ... қорытындылар туады:
а) абсолюттік нөлге жетпеу мүмкіндігі (жете алмау мүмкіндігі);
б) абсолюттік температураның нөлге ұмтылысы кезінде ... ... ... және ... ... коэффициентінің
нөлге ұмтылысы.
Термодинамиканың 3-бастауының өте төмен суыте ... ... зор, ал ... химиялық тепе-теңдікті есептеуде және т.б. ролі
үлкен. Меншікті энтропия процесс ... ... ... болып табылады:
S1=f1(P1T); S2=f2(T1V); S3=f(P1V) ... S- ... Жылу ... ... ... жылу ... ... екіншісіне
өтуі жылу алмасы процессі деп аталады. Жылу алмасы процесстерінің ... - ... және суық ... температуларының айырмасы болып
табылады. Бұл қозғаушы күштің әсерінен ... ... ... жылу ыстық денеден суық денеге өздігінен өтеді. Денелер
арсындағы жылу ... ... ... , ... және ... өзара
энергия алмасуы арқасында болады. Жылу алмасуда қатынасатын денелерді жылу
тасымалдағыштар деп атайды.
Жылу өту – жылу тарату ... ... ... Жылу ... жатады: ысыту, суыту, конденсациялау және буландыру. Көптеген
масса алмасу (Мысалы, ... ... ... т.б) және ... өтуінде бұл процесстердің маңызы үлкен.
Жылу таратудың негізгі үш түрлі тәсілі бар: жылу ... ... ... конвекция.
Жылу өткізгіштік. Бір-біріне тиісіп тұратын өте кіші ... ... ... жылу өту ... - жылу ... ... Бұл ... газдар және тамшымалы сұйықтарда молекулалардың
қозғалысы ... ... ... ... ... тербелісі немеесе
металдардағы еркін электрондар диффузиясы ... ... ... ... таратуының негізгі түрі жылу өткізгіштік болып табылады.
Конвекция. Газ ... ... ... ... ... ... ... нәтижесінде жылудың таралуы – конвекция деп аталады.
Конвекция екі түрлі болады: 1.еркін немесе ... 2. ... ... ... көлемінің әртүрлі нүктелеріндегі температуралар
аыйрмашылығы ... осы ... ... ... болатын жылу алмасуды еркін немесе табиғи конвекция деп атайды.
Газ немесе сұйық ... ... ... қозғалысы (мысалы, насосо,
компрессор жәрдемімен немесе араластырғышпен араластырғанда) салдарынан
жылу алмасуды еріксіз конвекция деп ... ... ... Жылу энергиясының электромагнитті толқындар
жәрдемімен таралуы – ... ... ... деп ... Бұл ... жылу
энергиясы кеңістікпен өтіп сосын сәулелі энергияға басқа денемен сіңіріліп
қайтадан жылу энергиясына ... Іс ... жылу ... ... ... ... тәсілмен емес, бірнеше тәсілдермен өтеді. Мысалы,қатты қабырға мен газ
арасындағы жылу алмасу конвекция, ... және ... ... ... ... ... оны ағыстап өтетін газға
(сұйыққа) немесе кері кері бағытта алмасуын – жылу беру деп ... ... ... суық ... ... ... бөліп тұрған қатты
қабырға немесе бет арқылы жылу өту ... ... Бұл ... жылу ... ... ... ... аппараттарда әртүрлі нүктелердегі
температура уақыт бойынша өзгермейді, мұндай ... ... ... ... ... ... аппараттарда
температура уақыт бойынша өзгереді. (Мысалы, ысытқанда немесе ... жылу ... ... қалыптаспаған (стационарлы емес)болады.
5.3 Стефон –Больцман заңы
Беті F дененің ( уақытта шығарған сәулелі мөлшерін ... ... ... деп ... - Больцман заңы бойынша : сұр дененің ... ... оның ... температурасының төртінші дәрежесіне ... ... ... ... ... ... шығару коэффициенті деп аталады.
Қортынды
Сұйықтың барлық массасының қозғалысы қаншалықты қарқынды ... ... жылу ... ... қарқынды өтеді. Сонымен, конвекция
сұйық қозғалысының гидродинамикалықшартына көп ... ... жылу ... жылу ... және ... мен өткізіледі.
Жылудың мұндай бірлесіп алмасуын конвекциялы жылу ... деп ... ... ... ағын ... жылу ... ... толқысулық салдарынан болатын араласудың қарқындылығымен
сипатталады. Турбулентті толқысулық ... ... ... ... t – ге ... ... қамтамасыз етеді. Сондықтан ядродағы
жылу алмасу ең алдымен тасымалдағыштың қозғалыс ... ... ... ... жылу берудің қарқындылығы төмендейді. Қабырға
жанында қалыңдығы δ - ға тең ... ... ... т.б. Бұл ... ... ... ... болады, бірақ олардың қалыңдығы
әртүрлі.
Конвекция жылу алмасу механизмнің өте күрделілігіне байланысты ... ( ... ... қабырғаға) берілген
жылу шамасын дәл есептеу үшін қабырға жанындағы температуралық градиентті
және бет бойынша жылу тасымалдағыштың ... ... білу ... ... өте ... Сондықтан жылу берудің есептеуін жеңілдету үшін
оның негізіне Ньютонның ... ... ... ... Б.И. и др. «Теплотехника». - М.: Металлургиздат, 1969. ... В.В. ... ... и теплопередача». - М.: Высшая
школа, 1980. - б. 306-347
Лариков Н.Н. «Тепдлтехника» - Стройиздат., 1985. – б.209-223
Баскаков Б.В., Берг О.К., Витт и др. ... - М.: ... – б. 40-41

Пән: Физика
Жұмыс түрі: Реферат
Көлемі: 9 бет
Бұл жұмыстың бағасы: 300 теңге









Ұқсас жұмыстар
Тақырыб Бет саны
Жылудинамиканың бірінші және екінші заңы9 бет
Жылудинамиканың бірінші және екінші заңы жайлы мәлімет5 бет
Жылудинамиканың бірінші және екінші заңы туралы3 бет
Жылудинамиканың бірінші және екінші заңы туралы ақпарат5 бет
Жылудинамиканың бірінші және екінші заңы туралы мәлімет5 бет
Жылудинамиканың бірінші мен екінші заңы жайлы мәлімет4 бет
Жылу динамиканың бірінші және екінші заңы8 бет
Сүт консервілерің сақтау технологиясы4 бет
Электрқозғалтқыштарға техникалық қызмет көрсету7 бет
"Қазақстандағы ветеринария қызметі және ҚР «ветеринария туралы» заңы"6 бет


+ тегін презентациялар
Пәндер
Көмек / Помощь
Арайлым
Біз міндетті түрде жауап береміз!
Мы обязательно ответим!
Жіберу / Отправить


Зарабатывайте вместе с нами

Рахмет!
Хабарлама жіберілді. / Сообщение отправлено.

Сіз үшін аптасына 5 күн жұмыс істейміз.
Жұмыс уақыты 09:00 - 18:00

Мы работаем для Вас 5 дней в неделю.
Время работы 09:00 - 18:00

Email: info@stud.kz

Phone: 777 614 50 20
Жабу / Закрыть

Көмек / Помощь