Теоретические основы теплотехники

1. Что такое энтальпия и как она выражается математически? В каком термодинамическом процессе изменение энтальпии равно количеству тепла, подведенного в процессе? Докажите математически
2. Второй закон термодинамики. Условия, необходимые для преобразования теплоты в механическую работу. При каких условиях возможен переход теплоты от менее нагретого тела к более нагретому?
3. Почему удельная теплоемкость газа при постоянном объеме меньше удельной теплоемкости при постоянном давлении? Написать зависимость между ними в системе СИ
4. Как различаются циклы двигателей внутреннего сгорания по способу подвода тепла? Термический КПД данных циклов. Изобразить циклы в P, v и T, s - диаграммах
Задача 1
Сравнить термический КПД трех паросиловых установок, работающих по циклу Ренкина при начальном P1  и конечном P2 давлении.
Первая установка работает на перегретом паре с температурой перегрева t1, вторая – на сухом насыщенном паре, третья – на влажном паре со степенью сухости x.
Изобразить циклы трех установок в T,s-диаграмме, показать процесс адиабатного расширения в турбине в h,s-диаграмме.
Для каждого случая определить:  
– количество тепла, полученное рабочим телом от дымовых газов;
– количество тепла, отданное отработанным паром в конденсаторе ох-лаждающей воде;
– энтальпию конденсата, поступающего в котел;
– термический КПД.
Сделать выводы на основании результатов решения задачи
Задача 2
Стенка стальной трубки толщиной  S1 = 2 мм с коэффициентом тепло-проводности 1 = 50 Вт(мК) омывается с внутренней стороны горячей во-дой с температурой t1, 0C, снаружи – воздухом с температурой t2, 0C. Трубка изолирована асбестом. Толщина изоляции S2, мм, коэффициент теплопроводности 2 = 0,2 Вт(мК).
Определить коэффициент теплопередачи  K  и тепловой поток q от газов к воде, если коэффициент теплоотдачи α1 = 1000 Вт(м2К) и α2 = 20 Вт(м2К).
Определить внутреннюю температуру стенки и наружную температуру изоляции. Изобразить график изменения температуры для изолированной стенки. При расчете стенку считать плоской