Реферат на тему Процессы смешения

Содержание:

ВВЕДЕНИЕ. 3

1 Процессы
смешения. 5

2 Смешение в объеме. 8

3 Смешение в
потоке. 12

4 Смешение
при заполнении объема. 16

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. 18

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ.. 19

Введение:

Термодинамика
– это научный раздел, посвященный изучению закономерностей превращения энергии.

Данная наука
имеет в своей основе два закона (или начала), которые были установлены и
доказаны опытным путём. Первое начало термодинамики посвящено количественной
стороне процессов превращения энергии, а второе начало характеризует качественную
сторону, то есть направленность процессов.

Термодинамику
в зависимости от круга рассматриваемых вопросов и целей исследования делят на
физическую (или общую), химическую и техническую. В физической термодинамике
даются представления об общих теоретических основах термодинамики и о
закономерностях превращения энергии в разнообразных физических явлениях,
безотносительно к какому-либо конкретному приложению. Химическая термодинамика
представляет собой приложение общих термодинамических положений к явлениям, в
которых процессы обмена энергией сопровождаются изменениями химического состава
участвующих тел.

Техническая
термодинамика изучает применение законов термодинамики к процессам взаимного
превращения теплоты и работы.

Термодинамика
как наука характеризуется своим специфическим методом описания изучаемых
явлений. Главные особенности термодинамического метода состоят в следующем.

1.
Термодинамический метод построен на использовании небольшого числа обобщенных
закономерностей, установленных в результате накопления и научного анализа
огромного количества опытных фактов, что позволяет рассматривать эти
закономерности как объективные законы природы.

2. Для
описания процессов обмена энергией и свойств различных тел в термодинамике
используются физические понятия и величины, не связанные с существующими
представлениями о микроскопическом (молекулярном, атомарном и т.д.) строении
материи. Эти величины характеризуют итоговые результаты действия огромного
числа микрочастиц вещества, когда влияние каждой отдельной частицы становится
неразличимым. Подобного рода величины называются феноменологическими или
термодинамическими. Примерами феноменологических величин являются температура,
давление, плотность [1].

Большое количество задач
в термодинамике связаны со смешением различных сред (газов или жидкостей) или
разных количеств одного и того же газа (жидкости), которые находятся в отличающихся
термодинамических состояниях. Для создания процессов смешения различных сред существует
достаточно большой ряд самых разнообразных смесительных устройств и аппаратов.

Заключение:

Знания
теплотехники, принципов действия и устройства различных видов энергетического
оборудования, а также методов и средств для энергосбережения очень важны для будущих
специалистов.

Одним
из важных разделов термодинамики являются процессы смешения различных сред.
Ежедневно человек сталкивается с процессами смешения в обыденной жизни
(например, при распылении аэрозолей). Понимание основ протекающих процессов
крайне важно для дальнейшего создания технического оборудования.

Фрагмент текста работы:

1 Процессы смешения

В ходе термодинамического
анализа процессов смешения зачастую решение задачи может быть сведено к
определению характеристик состояния смеси по заданным характеристика
компонентов, входящих в ее состав.

Решение такой задачи
будет разниться в зависимости от условий, при которых протекает процесс
смешения. Все процессы смешения жидких или газообразных систем могут быть
разделены на три основные группы:

1) процесс смешения в
постоянном объеме;

2) процесс смешения в
потоке;

3) смешение при
заполнении объема.

Обычно процесс
образования смесей рассматривается без учета теплообмена смешивающейся системы
с окружающей средой, то есть считается, что данный процесс протекает адиабатно.
Смешение при наличии теплообмена можно разбить на два этапа: адиабатное
смешение без теплообмена и теплообмен в полученной смеси с окружающей средой.

Все случаи смешения
представляют собой необратимые процессы, так как для разделения смеси на ее
составляющие обязательно требуется затрата работы. Следовательно, для процессов
смешения характерно наличие приращения энтропии системы и соответствующие
потери работоспособности.

В процессе смешение
газов, которые характеризуются разнящимися показателями давления и температуры,
происходят дополнительные потери работоспособности, вызванные необратимым
теплообменом между газами (движущая сила – разность температур) и неиспользованием
разности их давлений. Таким образом, увеличение энтропии при смешении
происходит как в результате собственно смешения (диффузии) различных по своей
природе газов или жидкостей, так и за счет выравнивания температур и давлений смешиваемых
веществ [2].

Говоря о термодинамике процесса смешения, представим в отдельных
термостатированных сосудах под одинаковым давлением два газа. Очевидно,