Читать онлайн «Термодинамика. Теплопередача»

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ, МЕХАНИКИ И ОПТИКИ ИНСТИТУТ ХОЛОДА И БИОТЕХНОЛОГИЙ О. Б. Цветков, Ю. А. Лаптев ТЕРМОДИНАМИКА И ТЕПЛОПЕРЕДАЧА Учебно-методическое пособие Санкт-Петербург 2013 УДК 536. 2+621. 56 Цветков О. Б. , Лаптев Ю. А. Термодинамика. Теплопередача: Учеб. -метод. пособие. – СПб. : НИУ ИТМО; ИХиБТ, 2013. – 54 с. Приведены методики решения задач, расчетные соотношения и зависимости по дисциплинам «Термодинамика» и «Теплопередача». Предназначено для студентов всех специальностей, изучающих термодинамику и теплопередачу. Особенно рекомендовано студентам заочной формы обучения, по- скольку помогает усвоению материала, развитию навыков расчета, облегчает выполне- ние контрольных заданий. Рецензент: доктор техн. наук, проф. А. Я. Эглит Рекомендовано к изданию редакционно-издательским советом Института холода и биотехнологий В 2009 году Университет стал победителем многоэтапного конкурса, в результате которого определены 12 ведущих университетов России, которым присвоена категория «Национальный исследовательский университет». Министерством образования и науки Российской Федерации была утверждена программа его развития на 2009–2018 годы. В 2011 году Университет получил наименование «Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных техно- логий, механики и оптики». © Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики, 2013 © Цветков О. Б. , Лаптев Ю. А. , 2013 2  ВВЕДЕНИЕ Выполнение контрольных заданий по термодинамике и тепло- передаче связано с использованием обширной дополнительной лите- ратуры, таблиц и диаграмм, которые сегодня не всегда имеются в библиотеках. Цель учебно-методического пособия оказать помощь студен- там в выполнении расчетных заданий по курсам «Термодинамика» и «Теплопередача», имеющим уже основные теоретические знания, ка- сающиеся реальных газов и паров, циклов паровых машин и процес- сов теплообмена, которые умеют пользоваться таблицами и диаграм- мами рабочих веществ и т. д. Учебно-методическое пособие учитывает интересы и тех сту- дентов, которые чувствуют себя еще недостаточно подготовленными. Для этого основные предпосылки и определения, а также формулы для расчетов изложены достаточно конспективно, частично сопрово- ждаются примерами расчетов. 1. ТЕРМОДИНАМИКА 1. 1. Принятые обозначения cv массовая удельная теплоемкость при постоя н- ном объеме, Дж/(кг К) cp массовая удельная теплоемкость при постоя н- ном давлении, Дж/(кг К) h – удельная энтальпия, Дж/кг k показатель адиабаты l удельная работа, Дж/кг М масса, кг G массовый расход, кг/с N мощность, Вт p давление, МПа Q удельная теплота, Дж/кг R – удельная газовая постоянная, Дж/(кг К) r удельная теплота парообразования, Дж/кг s удельная энтропия, Дж/(кг К) 3  t температура, оC T – температура, К; Т = t + 273,15 u – удельная внутренняя энергия, Дж/кг V объем, м 3 v удельный объем, м3/кг x степень сухости пара t холодильный коэффициент t термический КПД плотность, кг/м3; = 1/v поверхностное натяжение, Н/м молекулярная масса, кг/кмоль gi массовая доля компонента смеси ri объемная доля компонента смеси Индексы: насыщенная жидкость сухой насыщенный пар i i -й компонент смеси см смесь н состояние насыщения кр критическая точка о – при температуре кипения п – перегретый пар 1. 2.