Основные сведения из теплотехники и физики
презентация к уроку

Слайд 2

Механические явления — это явления, происходящие с физическими телами при их движении относительно друг друга (обращение Земли вокруг Солнца, движение автомобилей, качание маятника). Электрические явления — это явления, возникающие при появлении, существовании, движении и взаимодействии электрических зарядов (электрический ток, молния). Магнитные явления — это явления, связанные с возникновением у физических тел магнитных свойств (притяжение магнитом железных предметов, поворот стрелки компаса на север). Оптические явления — это явления, возникающие при распространении, преломлении и отражении света (отражение света от зеркала, миражи, появление тени). Тепловые явления — это явления, связанные с нагреванием и охлаждением физических тел (кипение чайника, образование тумана, превращение воды в лед). Атомные явления — это явления, возникающие при изменении внутреннего строения вещества физических тел (свечение Солнца и звезд, атомный взрыв).

Слайд 3

Жидкое, твердое, газообразное состояния вещества в физике называются агрегатными состояниями. Одно и то же вещество может находиться в различных состояниях

Слайд 4

Расположение молекул воды в трех разных состояниях показано на рисунке : газообразном — водяной пар (рис. а), жидком — вода (рис. б) и твердом — лед (рис. в). Твердое Сохраняют форму и объем. Упругость. Прочность. Твердость. Имеют определенную точку плавления и кристаллизации. Жидкое Сохраняют объем, но не сохраняют форму. Мало сжимаемы. Текучи. Газообразное Не сохраняют ни форму, ни объем. Легко сжимаемы. Заполняют весь предоставленный им объем.

Слайд 5

В отличие от всех остальных жидкостей, вода при затвердевании уменьшает свой вес. Максимальная плотность воды наблюдается при +4°C.

Слайд 6

Для характеристики свойств вещества в физике используется понятие плотность . Плотностью вещества называется отношение массы тела к объему этого тела. Она показывает, чему равно масса вещества, содержащегося в определенном объеме. Единицей массы является килограмм , а единицей объема — метр кубический , значит, единицей плотности будет килограмм на метр кубический (кг/м 3 ). Плотность твердых тел и жидкостей больше, чем плотность газов. Плотность одного и того же вещества в жидком, твердом и газообразном состояниях различны. Например, плотность воды равна 1000 кг/м 3 , льда — 900 кг/м 3 ), водяного пара — 0,59 кг/м 3 ,воздуха-1,29кг/м 3 С повышением температуры плотность тела уменьшается .

Слайд 7

Температура- степень нагретости вещества В термодинамике пользуются только абсолютной температурной шкалой. Напомним, что в ней температура измеряется в Кельвинах, К. Один градус Цельсия равен одному Кельвину, при этом шкалы смещены друг относительно друга на 273 К (рис. 6): T = t + 273, где T — температура по Кельвину, t — по Цельсию Абсолютный ноль температуры — 0 К или –273 °С — является нижним пределом температуры, установленным природой. Достичь этой температуры невозможно, однако современное оборудование позволяет охладить тело до 0,000001 К. Такое оборудование, позволяющее получать глубокий холод, называется криогенным

Слайд 8

Давле́ние ( P ) — физическая величина , равная силе F , действующей на единицу площади поверхности S перпендикулярно этой поверхности. Техническая атмосфера ( ат , at , кгс/см² ) — равна давлению, производимому силой 1 кгс , направленной перпендикулярно и равномерно распределённой по плоской поверхности площадью 1 см² Паска́ль (обозначение: Па , Pa ) — единица измерения давления

Слайд 9

Паскаль равен давлению (механическому напряжению), вызываемому силой , равной одному ньютону , равномерно распределённой по нормальной к ней поверхности площадью один квадратный метр . 1 Па = 1 Н / м 2 ≡ 1 Дж /м 3 ≡ 1 кг /(м·( с 2 )) ; Единица названа в честь французского физика и математика Блеза Паскаля .

Слайд 10

Атмосферное давление является следствием веса воздуха. Единицами атмосферного давления являются миллиметры ртутного столба (мм рт. ст.) и паскали (Па). Нормальным атмосферным давлением принято считать давление 760 мм рт. ст. или 101 325 Па. Для измерения атмосферного давления используют прибор, который называется барометром. Чем выше точка измерения, тем меньше атмосферное давление.

Слайд 11

Избыточное давление- давление выше атмосферного Избыточное давление - давление в сосуде, закрытом от атмосферы (баллон, котлы и т. п.), без учёта давления окружающей среды (атмосферы). Часто избыточное давление называют манометрическим. Под абсолютным давлением понимается полное давление, которое равно сумме атмосферного и избыточного Р абс =Р + Р атм . Вакуумметрическое - давление ниже атмосферного Р В =Р атм — Р абс

Слайд 12

Приборы давления в зависимости от измеряемой величины разделяют на манометры (для измерения избыточного или абсолютного давления), барометры (для измерения атмосферного давления), вакуумметры (для измерения вакуумметрического давления). Манометры, предназначенные для измерения малых избыточных давлений (до 40 кПа), называют напоромероми, а предназначенные для измерения малых вакуумметрических давлений (до 40 кПа) — тягомерами. Приборы давления, которые имеют двустороннюю шкалу с пределами измерения ±20 кПа, называют тягонапоромерами (значение нуль на шкале соответствует атмосферному давлению). Для измерения разности давлений используют дифференциальные манометры (дифманометры). По принципу действия чувствительного элемента приборы для измерения давления разделяют на жидкостные, деформационные, грузопоршневые и электрические. В качестве образцовых, по которым осуществляется поверка рабочих приборов, применяют грузопоршневые манометры.

Слайд 13

Закон Паскаля- давление, оказываемое на жидкость или газ в закрытом сосуде, передается во все стороны одинаково.

Слайд 14

Парообразование –процесс превращения жидкости в пар. Два способа перехода жидкости в газообразное состояние: КИПЕНИЕ ИСПАРЕНИЕ

Слайд 15

Каждому давлению соответствует вполне определенная температура кипения и превращения ее в пар. 5 КГС/СМ 2 – 158 *С 8КГС/СМ 2 – 175 *С 13 КГС/СМ 2 – 194 *С

Слайд 16

Сухость или влажность воздуха зависит от того, насколько близок его водяной пар к насыщению. Если влажный воздух охлаждать, то находящийся в нем пар можно довести до насыщения, и далее он будет конденсироваться. Признаком того, что пар насытился является появление первых капель сконденсировавшейся жидкости - росы. Температура, при которой пар, находящийся в воздухе, становится насыщенным, называется точкой росы

Слайд 17

Влажный насыщенный пар-пар, содержащий мельчайшие частицы воды Сухой пар – пар, полностью освобожденный от примесей воды Сухой насыщенный пар является неустойчивым состоянием и получается в парогенераторах как мгновенное состояние при переходе в перегретый пар.

Слайд 18

Перегре́тый пар — пар , нагретый до температуры, превышающей температуру кипения при данном давлении. Перегретый пар используется в циклах различных тепловых машин с целью повышения их КПД. Получение перегретого пара происходит в специальных устройствах — пароперегревателях. Если насыщенный пар продолжать нагревать в отдельном объёме, не имеющем воды, то получится перегретый пар. При этом сначала испарится влага, содержащаяся в паре, а затем начнётся повышение температуры и увеличение удельного его объёма.

Слайд 19

Перегретый пар обладает следующими основными свойствами и преимуществами: при одинаковом давлении с насыщенным паром имеет значительно бо́льшую температуру и теплосодержание; имеет больший удельный объём в сравнении с насыщенным паром, то есть объём 1 кг перегретого пара при том же давлении больше объема 1 кг насыщенного пара. Поэтому в паровых машинах для получения необходимой мощности потребуется перегретого пара по массе меньше, что даёт экономию в расходе воды и топлива; перегретый пар при охлаждении не конденсируется; конденсация наступает лишь тогда, когда температура перегретого пара упадёт до температуры насыщенного пара при данном давлении.