Основные принципы термодинамики [Николай Иович Белоконь] (pdf) читать постранично

Книга в формате pdf! Изображения и текст могут не отображаться!


 [Настройки текста]  [Cбросить фильтры]

Н. И. БЕЛОКОНЬ

OCHOBHbIE ПРИНЦИПЫ
ТЕРМОДИНАМИКИ
Электронная верcия 2-я, исправленная

ИЗДАТЕЛЬСТВО «НЕДРА»
МОСКВА. 1968

1

УДК. 536. 7. 004

Основные принципы термодинамики.
Белоконь Н. И. Издательство «Недра»,1968.Стр110.
В книге кратко изложены основные принципы термодинамики.
Она является кратким курсом лекций автора в высших учебных
заведениях и научно-исследовательских институтах и
предназначена для использования в качестве учебного
пособия в вузах неэнергетического профиля, а также для
научных работников в связи с чем в лекциях опущен прикладной
раздел, относящийся к обзору общепринятых практических
циклов тепловых машин.
На основе договоренности автора с НТО и вузами книга
предназначается также для заочного обучения и курсов
повышения квалификации инженеров, в связи с чем текст
книги напечатан двумя шрифтами: крупным шрифтом - для
предварительного ознакомления, мелким - как материал
заключительной проработки в соответствии с расширенной
программой. Примеры , приведенные в книге, преимущественно
связаны с процессами транспорта нефти и газа.
Таблиц 9, иллюстраций 27.

От составителя электронной версии.
Светлой памяти профессора Николая Иовича Белоконя,
выдающегося ученого, инженера, учителя и человека посвящается.
Отзывы и замечания по электронной версии книги направляйте по адресу:
thermokon-1954@yandex.ru
Леонид Бергер, Нью-Йорк, 2012г.

2

ПРЕДИСЛОВИЕ
Основу классической термодинамики составляют ее первое и второе начала,
первичные математические выражения которых были получены в середине XIX столетия.
Термодинамика формировалась сначала как учение о простейших превращениях энергии,
главным образом как учение о превращении тепла в работу. Основными понятиями
термодинамической теории превращения тепла в работу являются понятия внешней работы
(paбoтa, переданная телам внешней системы) и внешнего теплообмена (тепло, полученное
от внешних источников); в связи с этим классическая термодинамика приобрела характер
термодинамики внешних балансов. В дальнейшем сфера влияния термодинамики
расширяется, прежде всего в вопросах о физическом состоянии вещества, в развитии учения
о термодинамических равновесиях и т.п., однако и в настоящее время опpeделяющим
признаком классической термодинамики является система внешних балансов, что приводит
к существенным ограничениям: аналитические равенства клаcсической термодинамики
(уравнения связи координат состояния) действительны лишь для обратимых процессов.
Все реальные процессы, наблюдаемые в природе, необратимы, что обусловлено
существованием «внутреннего теплообмена» — передачей термодинамической системе
(рабочему телу) тепла, возникающего в результате необратимых превращений работы
(трение, электронагрев, диффузионные процессы и т.п.), а также в результате прямого
теплообмена между элементами неравновесных систем. Необходимость включения
внутреннего теплообмена в состав основных элементов энергетического баланса
термодинамических систем становится очевидной уже в стадии формирования основных
понятий термодинамики: например, в определении теплоемкости тела, как величины
отношения количества тепла к изменению температуры, должен быть предусмотрен полный
теплообмен тела как сумма внешнего и внутреннего теплообмена.
В связи с этим, а также в соответствии с назревшими задачами развития современной
феноменологической термодинамики (в частности, термодинамики отрицательных
абсолютных температур) возникла необходимость дополнения и приведения в строгую
систему исходных постулатов и математических построений основных принципов
термодинамики, включая аналитическое описание не только обратимых, но и реальных
термодинамических процессов. В соответствии с этими задачами автором предложена
система соотношений термостатики — термодинамики рабочего тела («Термодинамика»,
Госэнергоиздат, 1954) ; введены понятия внутреннего теплообмена, потенциальной работы
потока и т. п.; разделены понятия возникновения и распределения работы; выражения
первого начала термодинамики по внешнему балансу дополнены выражениями первого
начала термодинамики по балансу рабочего тела (первое начало термостатики); изложение
основных принципов термодинамики дополнено постулатом и математическим выражением
второго начала термостатики и т. п.
Краткий курс лекций «Основные принципы термодинамики» включает разделы,
посвященные исследованию реальных термодинамических процессов, в связи с чем в основу
этого курса положена вышеупомянутая работа автора («Термодинамика», Госэнергоиздат,
1954).
Н. Белоконь

3

§ 1. СОДЕРЖАНИЕ И МЕТОД ТЕРМОДИНАМИКИ
Термодинамика — наука, изучающая разнообразные явления природы в свете
следующих основных принципов:
первое начало термодинамики — принцип сохранения и эквивалентности
превращений