лек1

ВВЕДЕНИЕ В НАУЧНЫЕ
ОСНОВЫ КРИОЛОГИИ
ЛЕКЦИЯ №1
Диаграммы состояния и
законы термодинамики
Основная литература



1. Архаров А.М., Марфенина И.В., Микулин
Е.И. Криогенные системы. Т.1. М.:
Машиностроение, 1996. 576с. (3-е изд.)
2. Архаров А.М., Архаров И.А., Беляков В.П. и
др. Криогенные системы. Т.2. М.:
Машиностроение, 1999. 720с. (3-е изд.)
3. Техника низких температур. /под ред.
Микулина Е.И., Марфениной И.В., Архарова
А.М. М.: Энергия, 1975. – 512с.
Основные задачи техники
низких температур:
1.
2.
3.
4.
ОХЛА ЖДЕНИЕ
ТЕРМОСТАТИРОВАНИЕ
ОЖИЖЕНИЕ И ЗАТВЕРДЕВАНИЕ
РАЗДЕЛЕНИЕ ГАЗОВЫХ СМЕСЕЙ
ПАРАМЕТРЫ СОСТОЯНИЯ

T - температура (абсолютная), К

р – давление (абсолютное), Па

V – объём, м3 (или v - удельный объём,
м3/кг)
Диаграмма состояния в P-T
координатах
Диаграмма состояния в P-V
координатах
ФУНКЦИИ СОСТОЯНИЯ
U - внутренняя энергия, Дж
u – удельная внутренняя энергия, Дж/кг
I – энтальпия, Дж
i – удельная энтальпия, Дж/кг
S – энтропия, Дж/кг
s – удельная энтропия, Дж/кг
Диаграмма состояния в T-S
координатах
ПЕРВЫЙ ЗАКОН ТЕРМОДИНАМИКИ
(закон сохранения энергии)
1. Закрытая система (нет входящих и выходящих
потоков вещества)
ΔU = L + Q
или
Δu = l + q
2. Открытая система (с входящими и выходящими
потоками вещества)
ΔI = L + Q
или
Δi = l + q
Правило знаков:
+L – работа совершается над системой
-L – работа совершается системой
+Q – теплота подводится к системе
-Q – теплота отводится от системы
ВТОРОЙ ЗАКОН
ТЕРМОДИНАМИКИ
Теплота
с
более
низкого
температурного уровня может быть
перенесена
на
более
высокий
температурный уровень только при
затрате работы
Схема для иллюстрации
L
Qх
Тх
ХМ
Qт
Qт=L+Qх
Тт
Энтропия
– функция состояния, определяющая меру
«неупорядоченности».
dQ
 dS
T
S - энтропия, Дж/кг;
dq
 ds
T
s – удельная энтропия, Дж/кг·К