Предисловие

Тема 1. Основные понятия термодинамики

• 1.1. Введение (45мин.)
• 1.2. Термодинамическая система (45мин.)
• 1.3. Термодинамические свойства системы (121мин.)
• 1.4. Термодинамическое равновесие (90мин.)
• • Термодинамика | термодинамическое равновесие (3мин.)
• 1.5. Термодинамический процесс (15мин.)
• 1.6. Нулевой закон термодинамики и эмпирическая температура (75мин.)
• 1.7. Термическое уравнение состояния (106мин.)
• 1.8. О термодинамическом моделировании (30мин.)
• Резюме (15мин.)
• Вопросы для самопроверки (15мин.)
• Задачи для самостоятельного решения (30мин.)
• Тест:  Основные понятия термодинамики (66мин.)
• Предмет термодинамики. Внутренняя энергия тела (38мин.)

Тема 2. Энергия, работа, теплота

• 2.1. Энергия и ее формы (15мин.)
• 2.2. Энергия системы (90мин.)
• 2.3. Работа (226мин.)
• • Механическая работа. Единицы работы (40мин.)
  • Простейшие задачи на вычисление работы (44мин.)
  • Вычисление работы в термодинамике (35мин.)
• 2.4. Элементы теории теплообмена (121мин.)
• 2.5. Перенос энергии посредством массообмена (15мин.)
• Резюме (15мин.)
• Вопросы и задания для самопроверки (15мин.)
• Задачи для самостоятельного решения (30мин.)
• Тест:  Энергия, работа, теплота (44мин.)

Тема 3. Первый закон термодинамики

• 3.1. Общая структура балансового уравнения (45мин.)
• • Уравнение теплового баланса (42мин.)
• 3.2. Формулировка первого закона термодинамики (121мин.)
• • Первый закон термодинамики (7мин.)
  • Количество теплоты. Первый закон термодинамики (39мин.)
• 3.3. Баланс массы для открытой системы (30мин.)
• 3.4. Первый закон термодинамики для открытых систем (90мин.)
• 3.5. Понятие о теплоемкости (90мин.)
• 3.6. Применение первого закона термодинамики (60мин.)
• • Применение первого закона термодинамики для различных процессов (36мин.)
• 3.7. Теплообменники (15мин.)
• 3.8. Калорические уравнения состояния (30мин.)
• Резюме (15мин.)
• Вопросы и задания для самопроверки (15мин.)
• Задачи для самостоятельного решения (45мин.)
• Тест:  Первый закон термодинамики (50мин.)

Тема 4. Основные термодинамические процессы

• 4.1. Процессы с участием идеального газа (121мин.)
• 4.2. Сжатие и расширение идеального газа (45мин.)
• 4.3. Понятие об одномерном потоке (121мин.)
• Резюме (15мин.)
• Вопросы и задания для самопроверки (15мин.)
• Задачи для самостоятельного решения (45мин.)
• Тест:  Основные термодинамические процессы (28мин.)
• Идеальный газ. Основное уравнениение МКТ идеального газа (38мин.)

Тема 5. Второй закон термодинамики

• 5.1. Принцип необратимости (75мин.)
• 5.2. Энтропия и абсолютная температура (75мин.)
• • Термодинамика. Энтропия (47мин.)
  • Энтропия (44мин.)
  • Термодинамика | понятие энтропии (3мин.)
• 5.3. Энтропия и термодинамическая вероятность (121мин.)
• 5.4. Фундаментальное уравнение Гиббса для простых систем (121мин.)
• 5.5. Процессы релаксации и термодинамическое равновесие (60мин.)
• 5.6. Общая формулировка второго закона термодинамики (30мин.)
• 5.7. Второй закон термодинамики для закрытых систем (45мин.)
• 5.8. Связь энтропии и теплоты (45мин.)
• 5.9. Второй закон термодинамики для открытых систем (75мин.)
• 5.10. Использование второго закона термодинамики (166мин.)
• Резюме (15мин.)
• Вопросы и задания для самопроверки (15мин.)
• Задачи для самостоятельного решения (45мин.)
• Тест:  Второй закон термодинамики (80мин.)

Тема 6. Термодинамические циклы

• 6.1. Циклы тепловых машин (45мин.)
• • Тепловые машины. Настоящее и будущее (43мин.)
• 6.2. Энергетический анализ циклов (45мин.)
• 6.3. Цикл Карно. Теорема Карно (121мин.)
• • Термодинамика | круговые процессы | цикл Карно (3мин.)
  • Термодинамика. Цикл Карно (45мин.)
• 6.4. Цикл Карно в координатах T—s (30мин.)
• 6.5. Баланс энтропии и циклические процессы (45мин.)
• 6.6. О максимальных коэффициентах полезного действия (15мин.)
• 6.7. Изоэнтропная эффективность турбин, сопел, компрессоров и насосов (45мин.)
• Резюме (30мин.)
• Вопросы для самопроверки (15мин.)
• Задачи для самостоятельного решения (45мин.)
• Тест:  Термодинамические циклы (42мин.)
• Тепловые двигатели, КПД теплового двигателя (37мин.)
• Простейшие задачи на тепловые двигатели (36мин.)
• Термодинамика | круговые процессы (2мин.)

Тема 7. Процессы течения газов

• 7.1. Параметры адиабатного торможения (15мин.)
• 7.2. Скорость звука (45мин.)
• • Скорость продольной волны в стержне. Скорость звука в жидкостях и газах (39мин.)
  • Методы определения скорости звука в воздухе (37мин.)
• 7.3. Истечение из суживающихся сопел (136мин.)
• 7.4. Переход через скорость звука. Сопло Лаваля (60мин.)
• • Эрнст Мах (5мин.)
• 7.5. О профилировании конического сопла (30мин.)
• Резюме (15мин.)
• Вопросы для самопроверки (15мин.)
• Задачи для самостоятельного решения (45мин.)
• Тест:  Процессы течения газов (30мин.)

Тема 8. Эксергия и превращения энергии

• 8.1. Влияние окружающей среды на преобразование энергии (45мин.)
• 8.2. Эксергия закрытой системы (45мин.)
• 8.3. Эксергия потока вещества (15мин.)
• 8.4. Эксергия теплоты. Эксергия смешения двух идеальных газов (30мин.)
• 8.5. Потери эксергии и эксергетический баланс (45мин.)
• 8.6. Эксергетическая эффективность (60мин.)
• Резюме (15мин.)
• Вопросы для самопроверки (15мин.)
• Задачи для самостоятельного решения (30мин.)
• Тест:  Эксергия и превращения энергии (28мин.)
• Уравнение состояния идеального газа. Квазистатические процессы (39мин.)

Тема 9. Общие соотношения между калорическими и термическими параметрами состояния

• 9.1. Соотношения Максвелла (30мин.)
• 9.2. Уравнение состояния и термодинамические свойства (30мин.)
• 9.3. Внутренняя энергия и энтальпия как функции термических параметров (60мин.)
• 9.4. Энтропия как функция термических параметров (30мин.)
• 9.5. Теплоемкости как функции термических параметров состояния (60мин.)
• 9.6. Скорость звука и показатель адиабаты (15мин.)
• Резюме (15мин.)
• Вопросы для самопроверки (15мин.)
• Задачи для самостоятельного решения (30мин.)
• Тест:  Общие соотношения между калорическими и термическими параметрами состояния (28мин.)
• Термодинамика | термодинамические параметры (4мин.)
• Термодинамика | адиабаты (3мин.)

Тема 10. Термодинамические свойства веществ

• 10.1. p—v—T диаграмма воды (241мин.)
• 10.2. Калорические параметры состояния водяного пара (136мин.)
• 10.3. Дросселирование. Эффект Джоуля — Томсона (75мин.)
• Резюме (15мин.)
• Вопросы и задания для самопроверки (15мин.)
• Задачи для самостоятельного решения (45мин.)
• Кипение и конденсация (4мин.)
• Тест:  Термодинамические свойства веществ (22мин.)
• Основы молекулярной физики. Фазовая диаграмма воды | 1 (6мин.)
• Основы молекулярной физики. Фазовая диаграмма воды | 2 (4мин.)
• Парообразование (6мин.)
• Термодинамика фазовых переходов (43мин.)
• Термодинамические процессы водяного пара (30мин.)
• Эффект Джоуля-Томсона (45мин.)
• Реальные газы. Эффект Джоуля-Томсона. Уравнение Бернулли (91мин.)

Тема 11. Реальный газ

• 11.1. Силы межмолекулярного взаимодействия (121мин.)
• 11.2. Модель газа Ван-дер-Ваальса (90мин.)
• 11.3. Уравнение состояния Ван-дер-Ваальса (45мин.)
• 11.4. Закон соответственных состояний (15мин.)
• 11.5. Правило Максвелла (45мин.)
• 11.6. Уравнения состояния для практического применения (90мин.)
• 11.7. Расширенный закон соответственных состояний (15мин.)
• 11.8. Модели реального газа (60мин.)
• 11.9. Смеси газов (15мин.)
• Резюме (15мин.)
• Вопросы и задания для самопроверки (15мин.)
• Задачи для самостоятельного решения (45мин.)
• Тест:  Реальный газ (42мин.)
• Как жуки используют силы Ван-дер-Ваальса? (4мин.)
• Уравнение Ван-дер-Ваальса (40мин.)
• Фазовые переходы. Газ Ван-дер-Ваальса (81мин.)
• Уравнение Ван-дер-Ваальса. Гидродинамика (84мин.)
• Реальные газы. Идеальные газы (46мин.)

Тема 12. Теплосиловые паровые циклы и установки

• 12.1. О моделировании теплосиловых паровых установок (30мин.)
• 12.2. Реализация цикла Карно (15мин.)
• 12.3. Цикл Ренкина (196мин.)
• 12.4. Бинарный цикл (15мин.)
• 12.5. Теплофикационный цикл (30мин.)
• Резюме (15мин.)
• Вопросы и задания для самопроверки (15мин.)
• Задачи для самостоятельного решения (45мин.)
• Тест:  Теплосиловые паровые циклы и установки (22мин.)
• Сверхкритическое состояние (5мин.)
• Термодинамика. Круговые процессы. Цикл Карно (3мин.)
• Основы теплотехники. Паросиловые установки. Цикл Ренкина. Диаграмма водяного пара (21мин.)
• Основы теплотехники. Круговой процесс. Цикл Карно. Характеристики циклов (26мин.)

Тема 13. Теплосиловые газовые циклы

• 13.1. Циклы поршневых двигателей внутреннего сгорания (166мин.)
• 13.2. Циклы газотурбинных установок (45мин.)
• 13.3. Цикл Брайтона (211мин.)
• 13.4. Газовые турбины в авиации (45мин.)
• 13.5. Циклы парогазовых установок (60мин.)
• 13.6. Обобщенный цикл Карно (30мин.)
• 13.7. Циклы Стирлинга и Эрикссона (45мин.)
• 13.8. Цикл ракетного двигателя (15мин.)
• Резюме (15мин.)
• Вопросы и задания для самоконтроля (15мин.)
• Задачи для самостоятельного решения (60мин.)
• Тест:  Теплосиловые газовые циклы (36мин.)
• Двигатель внутреннего сгорания (39мин.)
• КПД сжигания топлива и парогазовые установки (5мин.)
• Тепловые двигатели и их КПД. Цикл Карно (43мин.)
• Пульсирующий воздушный реактивный двигатель и его земное будущее (4мин.)
• Циклы газотурбинных установок ГТУ. Цикл Брайтона (25мин.)

Тема 14. Холодильники и тепловые насосы

• 14.1. Парокомпрессионные холодильные установки (106мин.)
• 14.2. Газокомпрессионный цикл (15мин.)
• 14.3. Тепловые насосы (15мин.)
• 14.4. Трансформация тепловой энергии (45мин.)
• Резюме (15мин.)
• Вопросы и задания для самопроверки (15мин.)
• Задачи для самостоятельного решения (45мин.)
• Тест:  Холодильники и тепловые насосы (10мин.)
• Получение холода. Циклы холодильных машин (22мин.)
• Холодильные машины и тепловые насосы (43мин.)
• Основы теплотехники. Термодинамика компрессоров (25мин.)

Тема 15. Особенности термодинамики сложных систем

• 15.1. Теорема Эйлера об однородных функциях (30мин.)
• 15.2. Фундаментальные уравнения (60мин.)
• 15.3. Условия равновесия по Гиббсу (30мин.)
• 15.4. Устойчивость термодинамического равновесия (75мин.)
• 15.5. Характеристические функции и термодинамические потенциалы (60мин.)
• 15.6. Изображение процессов в термодинамическом конфигурационном пространстве (45мин.)
• 15.7. Принципы экстремумов (45мин.)
• 15.8. Фазовые равновесия (60мин.)
• 15.9. Равновесие жидкость — пар (15мин.)
• Резюме (15мин.)
• Вопросы и задания для самопроверки (15мин.)
• Задачи для самостоятельного решения (30мин.)
• Тест:  Особенности термодинамики сложных систем (34мин.)
• Термодинамическое равновесие (3мин.)
• Необратимые процессы. Термодинамические потенциалы (77мин.)
• Термодинамические потенциалы (78мин.)
• Термодинамика фазовых равновесий (90мин.)

Тема 16. Термодинамика химических реакций

• 16.1. Понятие о координате реакции (30мин.)
• 16.2. Химическое сродство реакции (15мин.)
• 16.3. Термодинамические характеристики химической реакции (15мин.)
• 16.4. Теплоемкость твердых веществ (45мин.)
• 16.5. Постулаты Нернста и Планка, третий закон термодинамики (30мин.)
• 16.6. Закон Гесса и следствия из него (60мин.)
• 16.7. Зависимость теплового эффекта реакции от температуры (15мин.)
• 16.8. Термодинамические свойства индивидуальных веществ (60мин.)
• 16.9. Термодинамические свойства идеальных многокомпонентных систем (15мин.)
• 16.10. Уравнение Клапейрона — Клаузиуса (45мин.)
• 16.11. Равновесие химической реакции (136мин.)
• Резюме (15мин.)
• Вопросы и задания для самопроверки (15мин.)
• Задачи для самостоятельного решения (30мин.)
• Тест:  Термодинамика химических реакций (40мин.)
• Химическая термодинамика (90мин.)
• Примитивный разговор о теплоёмкости (4мин.)
• Теплоемкость твердых тел. Квантование колебаний решетки. Фононы (84мин.)
• Химическое равновесие (12мин.)

Тема 17. Термодинамика процессов горения

• 17.1. О процессах горения (75мин.)
• 17.2. Баланс энергии для реагирующих систем (45мин.)
• 17.3. Метод неопределенных множителей Лагранжа (45мин.)
• 17.4. Расчет равновесного состава многокомпонентной гомогенной системы (45мин.)
• 17.5. Равновесная теплоемкость (15мин.)
• Резюме (15мин.)
• Вопросы и задания для самопроверки (15мин.)
• Задачи для самостоятельного решения (45мин.)
• Тест:  Термодинамика процессов горения (14мин.)
• What is fire? (1мин.)
• Реакции горения (6мин.)

Тема 18. Влажный воздух

• 18.1. Основные понятия (45мин.)
• 18.2. Свойства влажного воздуха (45мин.)
• 18.3. Определение температуры точки росы (45мин.)
• 18.4. Закон сохранения энергии для влажного воздуха (15мин.)
• 18.5. Адиабатное насыщение воздуха влагой (30мин.)
• 18.6. Психрометр (30мин.)
• Резюме (15мин.)
• Вопросы и задания для самопроверки (15мин.)
• Задачи для самостоятельного решения (30мин.)
• Тест:  Влажный воздух (18мин.)
• Влажный воздух. Точка росы. Гигрометр. I-d Диаграмма Рамзина (36мин.)
• Приборы для измерения влажности (37мин.)
• Задачи на вычисление влажности (42мин.)
• Температурная зависимость давления пара. Точка росы (40мин.)
• Влажность воздуха. Абсолютная и относительная влажность (40мин.)
• Относительная влажность воздуха (8мин.)

Список рекомендуемой литературы

Новые издания по дисциплине «Термодинамика» и смежным дисциплинам

Завершение курса

• Тест:  Итоговое тестирование (36мин.)