Введение. 
Анализ термодинамических процессов

В соответствии с требованиями к подготовке специалистов в области термодинамики инженер — строитель должен знать: основные формы передачи энергии; первый и второй законы термодинамики; термодинамические процессы с газами и парами; циклы компрессоров и тепловых двигателей, паросиловых и холодильных установок, виды преобразователей энергии. В результате изучения дисциплины он должен уметь: определить изменение рабочих параметров газов и паров, количество подведенной теплоты и совершенную работу в различных процессах с газами и парами; выполнить анализ работы компрессоров и тепловых двигателей, паросиловых и холодильных установок.

Целью преподавания дисциплины «Техническая термодинамика» является подготовка инженеров — строителей, владеющих навыками грамотной эксплуатации современного теплового оборудования с целью интенсификации и оптимизации энерготехнологических процессов, максимальной экономии энергии, топлива и материалов, защиты окружающей среды от загрязнений ее продуктами сгорания топлива.

Схема анализа изменения состояния рабочего тела

При исследовании термодинамических процессов используются уравнение состояния идеальных газов и математическое выражение первого закона термодинамики.

При изучении термодинамических процессов идеальных газов требуется:

• 1) определить уравнение кривой процесса в pv-диаграмме;
• 2) установить связь между термодинамическими параметрами;
• 3) определить изменение внутренней энергии рабочего тела по формуле, справедливой для всех процессов идеального газа,

4) определить величину внешней (термодинамической) удельной работы по формуле.

5) определить количество теплоты, участвующей в термодинамическом процессе, по формуле.

где c_x — теплоёмкость процесса;

6) определить изменение энтальпии в термодинамическом процессе по формуле.

7) определить изменение энтропии в термодинамическом процессе по формуле, справедливой для всех процессов идеального газа,.

В общем случае любые два термодинамических параметра из трех могут изменяться произвольно. Изучение работы тепловых машин показывает, что наибольший интерес для практики представляют следующие основные процессы: при постоянном объеме (V=const); при постоянном давлении (р=const); при постоянной температуре (Т=const); при dq=0 (процесс, протекающий без теплообмена рабочего тела с окружающей средой); политропный процесс, который при определенных условиях можно рассматривать в качестве обобщающего по отношению ко всем основным процессам.

Чтобы получить обобщенные и простые формулы, уравнения первого закона термодинамики рассматриваются для 1 кг идеального газа.