Вукалович, Новиков — Термодинамика
Книга «Вукалович, Новиков — Термодинамика» представляет собой систематический курс термодинамики равновесных и неравновесных процессов, в котором рассматриваются как состояния равновесия- и равновесные процессы изменения состояния тел, так и необратимые процессы, прежде всего процессы течения вязких жидкостей и теплообмена в различных условиях.
Книга «Вукалович, Новиков — Термодинамика» написана с учетом действующих программ для вузов энергетического и физико-технического профиля и предназначена в-качестве учебного пособия для студентов при изучении термодинамики, а также теплопередачи и гидродинамики. Вследствие того, что рассматриваемые вопросы в большинстве случаев освещаются шире, чем это предусмотрено программами, книга может быть полезна аспирантам, инженерам, научным работникам.
Развитие науки и техники за последние два десятилетия характеризуется возросшим интересом к термодинамике и значительным расширением приложений ее к различным явлениям. В качестве примера можно указать на проблемы прямого, или безмашинного получения электрической энергий в топливных элементах, термоэлектрических генераторах, термоэмиссионных преобразователях, магнитогидродинамических генераторах. Существенно увеличился также перечень рабочих тел и областей их использования, а в изучении свойств веществ были получены новые важные результаты. Все это делает необходимым более глубокое изучение свойств веществ и систематизацию накопленных в этой области сведений.
В книге «Вукалович, Новиков — Термодинамика» рассматриваются в основном проблемы преобразования внутренней энергии тел в полезную внешнюю работу, что предопределило энергетический аспект книги в целом.
Современное состояние термодинамики позволяет производить исчерпывающий анализ всех этапов реального процесса превращения энергии тел в полезную работу. Термодинамика равновесных состояний дает возможность характеризовать особенности каждого из возможных состояний равновесия и общий энергетический эффект равновесного процесса, а термодинамика необратимых процессов — оценить диссипацию энергии в любом из реальных процессов, а следовательно, и действительный к. п. д. (или коэффициент использования энергии) данного процесса.
Развитие термодинамики необратимых процессов сделало возможным изучение сложных явлений, состоящих из нескольких одновременно происходящих процессов разной природы, и привело к созданию единого способа феноменологического описания их. Это в свою очередь сделало правомерным, а возможно и обязательным, совместное рассмотрение явлений, которые изучались ранее независимо одно от другого. Исходя из этого в книге эффекты диссипации энергии при движении жидкости или газа, т. е. перенос импульса и теплоты, рассматриваются как составные части термодинамики. Едва ли кто-нибудь в настоящее время будет оспаривать, что теплопередача является одним из разделов «динамики» теплоты, т. е. термодинамики. Содержание книги формировалось с учетом действующих программ вузов, причем во многих случаях материал книги выходит за пределы указанных программ, поэтому возможно книга представит интерес и для более, широких кругов читателей, в том числе для аспирантов, инженеров, научных работников.
Ниже представлено содержание книги «Вукалович, Новиков — Термодинамика».
Часть первая ОСНОВАНИЯ ТЕРМОДИНАМИКИ
Глава 1. Основные понятия
- Термодинамика—феномено логическая иаука о превращениях энергии тел
- Основные понятия
- Термодинамический процесс
- Работа и теплота процесса
- Обратимые и необратимые процессы
Глава 2. Начала термодинамики
- Первое нанало термодинамики—закон сохранения и превращения энергии
- Внутренняя энергия и энтальпия
- Аналитическое выражение первого начала термодинамики
- Теплоемкость
- Второе начало термодинамики
- Превращение теплоты в работу в тепловом двигателе
- Термодинамическая температура
- Энтропия
- Абсолютная температура как интегрирующий делитель элемеитариого количества теплоты
- Аналитическое выражение второго начала термодинамики
- Максимальная полезная внешняя работа
- Третье начало термодинамики
- Статистическая природа второго начала термодинамики
Глава 3. Термодинамическое равновесие
- Термодинамическиепотенциалы
- Уравнения Гиббса—Гельмгольца
- Химический потенциал. Неравенство Гиббса
- Условия равновесия термодинамических систем
- Дифференциальные уравнения термодинамики в частных производных
Глава 4~. Равновесна фаз
- Условия равновесия фаз
- Термодинамические диаграммы и таблицы
- Правило фаз.
- Теплота фазового перехода
- Давление равновесно сосуществующих фаз
- Общее выражение для характеристических функций
- Дифференциальные уравнения термодинамики в частных производных в переменных
- Историческое развитие термодинамики
Глава 5. Основные термодинамические процессы и циклы
- Термодинамический метод исследования
- Изотермический процесс
- Изобарический процесс
- Изохорический процесс
- Адиабатический процесс
- Политропический процесс
- Смешение идеальных газов
- Обратимые циклы
Глава 6. Свойства газов и жидкостей
- Реальные газы
- Уравнение состояния реальных газов
- Коэффициенты переноса
- Смесь реальных газов
- Применение методов подобия и размерностей в термодинамике
- Термодинамическое подобие
- Параметры подобия в термодинамике
- Критериальные зависимости для термодинамических свойств веществ
Глава 8. Свойства паров и жидкостей
- Испарение и конденсация
- Свойства вещества в области критической точки
- Насыщенный пар
- Влажный пар
- Перегретый пар
- Изоэнтропическое течение газов и жидкостей
- Основные уравнения течения
- Поступательно-вращательное течение идеальной жидкости
- Скорость распространения слабых волн
- «Кризис» течения и критическая скорость
- Изоэнтропическое течение газов и паров в каналах
- Непрерывный переход через скорость звука
- Неизоэнтропическое течение газа по трубам
Часть вторая ОСНОВЫ ТЕРМОДИНАМИКИ НЕОБРАТИМЫХ ПРОЦЕССОВ
Глава 10. Основные постулаты термодинамики необратимых процессов
10.1. Предмет и метод термодинамики необратимых процессов