Первый и второй законы термодинамики

2.1. Внутренняя энергия и энтальпия. Работа изменения объема. Полезная внешняя работа. Аналитическое выражение первого закона термодинамики.

2.2. Понятие о теплоемкости. Массовая, молярная и объемная теплоемкости. Истинная и средняя теплоемкости. Изохорная и изобарная теплоемкости. Теплоемкость идеального газа. Уравнение Майера. Отношение теплоемкостей. Зависимость теплоемкости от температуры. Определение количеств тепла. Теплоемкость смеси газов.

2.3. Термодинамические процессы. Политропический процесс. Зависимость между параметрами газа в политропическом процессе, показатель политропы. Работа, внутренняя энергия и теплота политропического процесса. Простейшие термодинамические процессы как частные случаи политропического процесса. Изображение процессов в p-v-диаграмме.

2.4. Первый закон термодинамики для потока. Скорость изучения и расход газа. Истечение из резервуара неограниченной емкости. Критическая скорость и критическое отношение давлений. Скорость звука.

2.5. Сущность второго закона термодинамики. Энтропия. Термодинамическое тождество. Вычисление приращений энтропии идеальных газов в термодинамических процессах. Энтропийные диаграммы.

2.6. Водяной пар как реальное рабочее тело. Процессы парообразования. Параметры воды, влажного, насыщенного, перегретого пара. Фазовые переходы и диаграммы.

Устройства для сжатия и расширения газа. Циклы тепловых машин

3.1. Компрессоры. Рабочий процесс компрессора. Работа и мощность, затрачиваемые на получение сжатого газа. Детандеры. Рабочие процессы в детандерах.

3.2. Принцип действия и классификация тепловых машин. Циклы двигателей внутреннего сгорания и газотурбинных установок с изохорным и изобарным подводом теплоты. Сравнительный анализ циклов.

Основные понятия и определения теории теплообмена

4.1. Предмет теории теплообмена. Элементарные и сложные виды теплообмена. Основные понятия и определения теории теплообмена: тепловой поток, плотность теплового потока, температурное поле, температурный градиент. Закон Фурье. Формула Ньютона для теплоотдачи. Местный и средний коэффициенты теплоотдачи. Массообмен. Закон Фика для молекулярной диффузии. Коэффициент массоотдачи.

4.2. Дифференциальное уравнение энергии и его частные формы. Дифференциальные уравнения движения, неразрывности и массообмена. Дифференциальное уравнение теплоотдачи.

4.3. Математическая формулировка задач теплопроводности и теплоотдачи. Краевые условия. Основы теории подобия физических явлений. Константы и числа подобия. Получение и применение уравнений подобия.