Бу -күштілі қондырғының Ренкин циклы. 1 страница

Өндірісте кең пайдаланатын бу турбиналы қондырғылар Ренкин циклімен жұмыс істейді. Бұл циклде бу қондырғыда бу толық сұйықтанады және аса қыздырылған буды пайдалану мүмкіншілігі болады, ал термиялық п.ә.к. көбейтеді. Бұл циклді өткен ғасырдың 50-жылдары У. Ренкин және Р. Клаузиуспен екуі бір уақытта ұсынған, көбінесе бұны Ренкин циклы деп атайды.

Төменде (1.37- сурет) қарапайым бу турбиналы қондырғылардағы Ренкин циклі үшін, қыздырылған будың циклі су буының Р,V жәнеT,S диаграммаларында бейнеленген. Ренкин циклі бойынша жұмыс жасайтын қондырғының принципті схемасы 1.36 – суретте көрсетілген.

Қазанда қайнаған судың Р₁ қысымдығы жағдайын 4-нүкте сиппатайды; Ренкин циклы мынадай процестерден турады:2^’-3 – қазанға насоспен суды беру (адибатты сығу); 3-4 – қазандағы суды изобаралы қыздыру, қайнату; 4-5 – изотермалы және изобарлы процестерде суды буға айналдыру; 5-6 – буды құрғату;6-1-буды аса қыздыру процесі;1-2 – бу турбинасында жылудың адиабатты ұлғаю процесі; 2-2^Ў - будың изобарлы шықтану процесі; 1-2д бу турбинасындағы будың нақты ұлғаю процесі.Ренкин циклінің термиялық п.ә.к. мына теңдеумен анықталады.

η_t= / [(h₁-h₂’)-V(Р₁-Р₂)]. (1.8.4)БКҚ-ның жұмысына талдау жасасақ (3 нүкте) бастапқы қысым Р₁ (3…4 МПа дейін), іс жүзінде TS диаграммасында 3 және 2’ нүктелеріндегі көрсетілген, қысымдардың шамалары бірдей болады, сондықтан термиялық п.ә.к.-ті жуықтау формуламен былай анықтауға болады.η_t= =(h₁-h₂)/ (h₁-h₂’), (1.8.5)

мұндағы h₁, турбинаға кірердегі аса қыздырылған будың меншікті энтальпиясы; h₂ – конденсаторға кірердегі пайдаланған будың меншікті энтальпиясы;h’₂ – конденсатордан шыға берістегі сұйықтың меншіктігі энтальпияссы.Жоғарыдағы формуладан Ренкин циклының термиялық п.ә.к. будың турбинаға кіре берістегі h₁ және шыға берістегі h₂^Ў энтальпиясымен және Т₂ температурада тұрған судың энтальпиясымен h₂^Ў анықталады;осы энталпиялардың мағналары циклдың үш параметрлермен анықталады; будың турбинаға кіре берістегі қысымы Р₁ мен температурасы t₁, будың турбинадан шыға берісіндегі, яғни конденсатордағы қысымымен Р₂.Жұмыс кезінде будың температурасы өскен t₁ сайын бумен күш беретін қондырғының термиялық п.ә.к. артады.Жылуды регенерациялау арқылы БКҚ-ның термиялық п.ә.к. 10…14%-ке дейін көбейтуге болады.

14. ЖЫЛУ БЕРІЛІСТІҢ ҚАРҚЫНДЫЛЫҒЫНЫҢ ЖОЛДАРЫ. Қабырғанның жылу беріліс процесін жеделдету (2.4.6) формулаға сәйкес, температуралық айырманы DТ = көбейту керек, не жылу берілістің термиялық кедергісін R азайту керек.Жылу берілісінің термиялық кедергісін R азайту үшін, қабырғаның қалындығын азайтып және материалдың жылу өткізгіштік коэффициентін көбейту керек. Сондай-ақ сұйықтың жылдамдығы көбейту арқылы жылу берілісті қарқындатуға болады.

Жылулық сәулеленуде дененің қаралық дәрежесін көбейту, сәулелендіру беттерінің температурасына және R_б1, , - құрамаларына әсерін тигізеді. Техникада ең көп қолданалатын жылу беріліс процесі, сұйық тамшыларынан газға темір қабырғалар арқылы беріледі, бұнда үлкен термиялық кедегілер қабырғадан газға берілгенде , ал қалғандарында термиялық кедергілер R_б1, өте аз болады, сондықтан оларды есепке алмауға болады. Бұл жағдайда жылу беруді жеделдету үшін, олардың қабырға беттерін қырлайды (2.5 – сурет). .Қабырғаның қырланған бетінің ауданын F₂ көбейтуіге байланысты қабырға жағынан жылу берілістің термиялық кедергісі азаяды, соған орай жалпы жылу берілістің жылулық ккедергісі R төмендейді. Сондықтан қабырға бетінің ауданың көбейту арқылы, сыртқы термиялық жылу беріліс кедергісінде азайтуға болады. Соның нәтижесінде жылу берілістің қарқындылығы көбейеді. Цилиндрлі және жазы қабырғалардың беттерін қырлап ауданын көбейтсе осындай нәтижеге жетуге болады. Егер -ні көбейтсе, осындай нәтижеге жетуі мүмкін, бірақ бұл кезде жылу тасымалдаушы сұйықтардың ағынының жылдамдығын өсіруге қосымша қуат (энергия) шығыны жұмсалады.

15. Қатты, сұйық және газ тәріздес отындардың жануындағы ерекшеліктері

Отын табиғи немесе синтетикалық зат өндірілген деп аталатын жылу энергиясын және химия өнеркәсібі үшін шикізат көзі болып табылады. Барлық отын қатты, сұйық және газ тәрізді ішіне жиынтық күйінде бөлуге болады, қатты - көмір, ағаш, тақтатас, шымтезек

сұйық - мұнай;

газ тәрізді - Табиғи және леспе газ

Қатты синтетикалық отын - кокс, Char, көмір; сұйық - бензин, керосин, лигроин, т.б.. газ - газ, кокс газ, газдарды генерациялау қайта өңдеу және басқалар.

Мұнай көміртегі (80-85%), негізінен, тұрады және. сутегі (10-14%), бір бөлігі көмірсутектердің күрделі қоспасы. Көміртегі қатар мұнай шағын бар көмірсутек емес бөлігі I минералды қоспалар. табиғи және ілеспе газды құрамы өте алуан түрлі.

Газ тәріздес отын қатты және сұйық отынмен салыстырғанда бірқатар артықшылықтары бар, оның қасиеттеріне байланысты, Қатты отынды жағудың өздік ерекшеліктері бар. Жалпы, жану қабатта өтеді. Кокс желтартқыш торда, ал ұшқыштар жағу кеңістікте жанады. -.

Қазіргі уақыттағы жалынды пештер газ тәріздес немесе сұйық отынмен (мазутпен) жұмыс істейді. Газ тәріздес отынды жағу үшін жанарғылар, ал мазутты жағуда бүріккіштер (форсунка) қолданылады. Шаң түріндегі қатты және газ тәріздес отынды жағуға арналған құрылғыны жанарғылар деп, ал сұйық отынды жағуға арналғанын – форсункалар деп атайды. тін жалынмен және қатты қызған түтінді газдармен толады. Қазіргі уақыттағы жалынды пештер газ тәріздес немесе сұйық отынмен (мазутпен) жұмыс істейді. Газ тәріздес отынды жағу үшін жанарғылар, ал мазутты жағуда бүріккіштер (форсунка) қолданылады. Отынды пештің жалпы қуаты шығын өлшеуішпен өлшенетін отынның шығыны арқылы көрсетіледі, газ тәріздес отындар үшін м3/сағ (м3/с) немесе кг/сағ (кг/с) – сұйық отын үшін. Қатты отынның шығыны таразыға тарту жолымен анықталады.

16. Отынды жағуға керекті теориялық және нақты мөлшерлік шығындары

1м3 газ тәрізді отынды жағуға V0 (м3) (м3/м3) қажетті теориялық ауа шығынын төмендегі формуламен есептеуге болады:

V0=

,83 Т рQ

, (3.1.5)

мұндағы 3,8 – ауа шығыны (м3), отынның МДж жану жылулығына керекті. Нақты ауаның көлем шамасының Vн, теориялық қажетті ауаның көлем шамасына V0 қатнасын, ауаның артық коэффициенті деп атайды

α=Vн/V0 (3.1.6)

Демек нақты ауа шығыны Lн (кг/кг) немесе Vн (м3/м3), теориялық қажетті ауа шамасын L0 немесе V0-ді, ауаның артық коэффициентіне α көбейткенге тең

Lн=α L0 (3.1.7)

Vн =α V0

 

17. ЖЫЛУ ТЕХНИКАСЫ (ТЕХНИКАЛЫҚ ТЕРМОДИНАМИКА) ПӘНІ ЖӘНЕ ОНЫҢ НЕГІЗГІ МІНДЕТТЕРІ. Пәнді оқытудың мақсаты жылуды алуда, өзгертуде, беруде және оларды тиімді пайдалануда, технологиялық машиналарды және қондырғыларды таңдауда және пайдалануда, сондай-ақ оларды ең тиімді және үнемді пайдалануда, әрі қарай жетілдіре түсуде, екінші ретті жылу энергоқорларын пайдалана алатындай дәрежеде дайындау; жылу энергиясы арқылы техноглогиялық процестерді жақындату тәсілдерін меңгерту. Пәнді білудің міндеттері студенттердегі қалыптастырулық - жылу техникалық терминологияны, энергияны алу мен өзгерту заңдарын, жылуды пайдаланудың тиімділігін талдау әдістерін; негізгі жылу энергетикалық жабдықтардың жұмыс істеу принциптерін және олардың қолданылатын салаларын білуді үйретеді. Жылу техникасы жалпы техникалық пән болады және бакалаврларды дайындауда негізгі роль атқарады. Себебі қазіргі замандағы техникалардың технологиялық процестерінде және техникалық құрылыстарында жылуды алудағы және берудегі орыны өте маңызды. Біздің елімізде және бүкіл дүние жүзінде жылу энергиясының дамуындағы жылутехникасының ролі жылдан жылға өсуде. Қазіргі уақытта жылу энергетикңалық қондырғылар бізідң еліміздегі барлық электрэнергияның 80 %-тін өндіреді. Келешекте отын және энергия өндірістерінің дамуы және отын-энергетикалық баланс, барлық халық шаруашылығы саласында электрэнергияны дамытуды, оларды тиімді пайдалануды және қоршаған ортаны қорғауды қамтамасыз етеді. Алға қойылған міндетті шешуде инженерлердің атқаратын ролі басқаша, соның ішінде энергетикалық қондырғыларды және технологиялық машиналарды жасауда және пайдалануда ғылыммен техниканың соңғы жетістіктерін пайдалана отырып осының бәрін жылу техникасы анықтайды – жалпы техникалық пән, жылуды алудың әдістерін, өзгеруін, берілуін және пайдалануын зерттейтін, осыған сәйкес аппарттарды, жылутехникалық қондырғыларды және құрылғыларды білу керек Жылу энергияның механикалыққа өзгеру заңдылықтарымен, жұмыстың дененің қасиеттерін талдаумен және отын жанғандағы химиялық энергияны энергетикалық қондырғыларда және технологиялық процестерде қолданылуымен айналысатын ғылымды жылу техникасы дейді. Жылу энергияның механикалық энергияға ауысу заңдылықтарын және жұмыстың дененің қасиеттерін оқитын жылу техникасының теориялық тарауын техникалық термодинамика деп атайды. Әртүрлі денелердегі жылудың таралу процестерін зерттейтін жылу техникасы пәнінің тарауын жылу алмасу теориясы немесе жылу беріліс деп атайды. Техникалық термодинамика және жылу беріліс жылу техникасының теориялық негізі болып есептеледі. Қазіргі замандағы жылу техникасының негізгі мақсатты жылуэнергетикалық қондырғылардағы және жылу аппараттарындағы өтетін жылу процестерін терең зерттеу, жылу машиналарын жетілдіру және олардың пайдалы әсер коэфициенттерін жоғарлату, тиімді жұмыс циклдерін табу жолымен, сондай-ақ ең ұтымды жылу схемаларын және жұмыстың дененің күйлерінің тиімділік параметрлерін анықтау арқылы.

18. ЖЫЛУ ӨТКІЗГІШТІҢ ДИФФРЕНЦИАЛДЫ ТЕҢДЕУІ ЖӘНЕ ОНЫҢ ФИЗИКАЛЫҚ МАҢЫЗЫ. Температуралық өріске байланысты есептерді шығару үшін, жылу өткізгіштің дифференциалдық теңдеуін пайдаланып әртүрлі нүктелердегі температураның өзгерісі мен уақыт бойынша берілген жылудың мөлшерін анықтайды . (2.1.9). () – шамаларын Лаплас операторы деп атайды және оны – деп белгілейді; л/cс - шамасын дененің температура өткізгіштік деп а м²/с әрпімен белгілейді

Осы көрсетілген белгілерге байланысты жылу өткізгіштің дифференнциалдық теңдеуін былай жазуға болады ∂Т/∂ф=а* *Т (2.1.10). (2.1.10) теңдеуін үш өлшемділік тұрақсыз температура өрісінің дифференциалдық жылу өткізгіштік теңдеуі (Фурье теңдеуі) деп аталады. Жылу өткізгіштің дифференциалдық теңдеуін (2.1.10) белгілі бір жағдайларға қолданады және әрі төмендегідей шарттарды білу қажет: денедегі температураның бастапқы таралуын; дененің геометриялық пішінін; дененің физикалық қасиеттері және қоршаған орта мен дененің өзара әрекеттесуін. Осы көрсетілген төрт шарттар және жылу өткізгіштің дифференциалдық теңдеуі арқылы жылу өткізгіш процесін есептеуге болады. Айтылған төрт шарттар жылу өткізгіштің дифференциалдық теңдеуінің бірмағыналышарттары деп аттайды. Жалпы бастапқы жағдайда ф=0 болғанда аналитикалық түрде былай жазуға болады. Т= f (x,y,z,)

Т= f (x,y,z,)

19. ЖЫЛУ ӨТКІЗГІШТІҢ ДИФФЕРЕНЦИАЛДЫ ТЕҢДЕУІНЕ СЫРТҚЫ (БІРМАҒЫНАЛЫ) ШАРТТАР. Әдетте шекаралық шарт орындалу үшін мына үш тәсіл жүзеге асу керек: 1).Бірінші родтағы шекаралық шартта әр момент уақытта дененің бетіндегі температураның таралуы беріледі, яғни Т= f (x,y,z,). 2) Екінші родтағы шекаралық шарт орындалғанда дененің әрбір нүктесідегі кез келген уақыттағы жылу ағынының беттік тығыздығы беріледі, яғни q= f(x,y,z, ). 3) Үшінші родтағы шекаралық шартта дененің температурасы Т_қ мен қоршаған ортаның температурасы Т_орта және дене беті мен қоршаған орта арасындағы заңдылық беріледі. Яғни, конвективті жылу алмасу (Ньютон-Рихман заңы) және жылу өткізгіш (Фурье заңы) заңы негізінде б(Т_қ-Т_с)= -л(∂Т/∂n)_бет, (2.1.11), мұндағы - дененің жылу өткізгіштік коэффициенті, (Вт/м К); Т_с –қоршаған ортаның температурасы (сұйықтың), К; Т_қ -қабырға бетінің температурасы (қабырға), К; ( Т / n)_бет F бетіне нормал бойынша бағытталған градиент температураның проекциясы.

20. ТЕХНИКАЛЫҚ ТЕРМОДИНАМИКАНЫҢ НЕГІЗГІ ТҮСІНІКТЕМЕЛЕРІМЕН АНЫҚТАМАЛАРЫ. Термодинамика – термодинамикалық тепе-теңдік күйде болатын макроскопиялық физикалық жүйенің айрықша жалпы қасиеттері туралы ғылым, және осы күйлердің арасындағы өтетін процестер жөнінде, яғни әртүрлі энергияның бір түрден басқа түрге ауысуы туралы ғылым. Техникалық термодинамика – термодинамиканың заңдарын жылу техникасында қолданумен айналысатын термодинамиканың арнаулы тарауы. Техникалық термодинамика жылу, механикалық, және химиялық процестерінің өз-ара арасындағы байланысты белгілейді, қайсы кезде жылу және тоңазытқыш машиналарда өтетін, сондай-ақ газдарда және буларда болатын термодинамикалық процестерді және осы денелердің әртүрлі қасиеттерін зерттейді. Термодинамикалық әдіс – термодинамиканың заңдарының математикалық дамуына қатаң көңіл аудару. Қазіргі уақытта термодинамикада екі зерттеу әдісі қолданылады: дөңгелек процестік әдіс және термодинамикалық функциялық әдіс және геометриялық құрастыру. Техникалық термодинамиканың басты мақсаты жылудың және жұмыстың өзара ұтымды алмасу процестерін табу. Термодинамиканың негізіне тәжірбиелік жолмен табылған екі негізгі заңдарды (басталуы) немесе принциптері жатады. Термодинамиканың бірінші заңы немесе (бірінші басталуы) энергияның сақталу және алмасу заңының жеке жағдайын береді. Термодинамканың екінші заңы (екінші басталуы) жылулық немесе термодинамиканық процестердің бағыттарының өтулерін сипаттайды., яғни нақты процестердің ағысының бағыттарын сипаттайды. 19 ғасырдың басында термодинамиканың екі заңы тағы бір қосымша тәжірбиелік жағдаймен толықтырылып, термодинамиканың үшінші бастамасы немесе Нернстің жылулық теоремасы деп аталған. Бұл заң абсолюттік ноль температурасының болмау принципін сипаттайды, яғни абсолюттік ноль температурадағы заттың қасиетін бекітеді. Жылу қозғалтқышында немесе жылутехникалық қондырғыда заттың дүркін-дүркін тұйықталған процесі (цикл) жүзеге асатын болса және нәтижесінде пайдалы жұмыс алынса, онда ондай затты жұмыстық дене (отының жану өнімі, ауа, бу және т.б.) дейді. Күй параметрлері – физикалық шамалар, термодинамикалық жүйенің күйін бір мәнде сипаттайтын және ол жүйенің қалпына тәуелсіз болады. Негізгі күй параметрлеріне жататындар: қысым, температурада, меншікті көлем n немесе тығыздық r.Осы үш параметрлердің қосындысы дененің жылулық күйін сипаттайды, сондықтан оларды күйдің термодинамикалық парметрлері дейді. Күй теңдеуі – термодинамикалық жүйенің тепе-теңдік күйіндегі параметрлерінің арасындағы өз-ара байланысты көрсететін теңдеу. Идеал газ үшін күй теңдеуі (1 кг газ үшін) мынандай түрде (Клапейрон теңдеуі) жазылады. P*J=R*T, Термодинамкалық жүйе –макроскопиялық денелердің жиынтығы, өз-ара әсерететін және сыртқы құрастырушы басқа денелермен әрекеттенуші энергия немесе заттар алмасу түрінде. Ол жылу көзінен және жұмыстық денеден тұрады және күй парамтрлерімен сипатталады. Термодинамкалық процесс – сыртқы қоршалған ортамен әрекет етудің нәтижесінде термодинамкалық жүйенің күйінің уақытқа байланысты өзгеруінің қосындысы. Тепе-теңдік процесс - термодинамкалық жүйенің бір тепе-теңдік күйден басқа күйге өте баяу өту процесі, егер барлық аралық күйлерін тепе-теңдік деп қарастырғанда. Қайтымды процесс – тура немесе кері бағытта болатын процесс, бұл кезде дене барлық тепе-теңдік күйі арқылы өтеді тура және кері бет алғанда. Сондықтан кез-келген тепе-теңдік термодинамикалық процестегі денеің күйінің өзгеруі әр уақытта қайтымды процесс болады. Қайтымсыз процесс - бір бағытта өтетін нақты процесс. Бұл кезде термодинамикалық жүйе алғашқы күйіне өздігінен қайтпайды, сырттан қосымша энергия жұмсалмай, яғни бұл кезде тепе-теңсіз күй өтеді.

 

21. ТЕМПЕРАТУРА ӨРІСІ, ТЕМПЕРАТУРА ГРАДИЕНТІ, ЖЫЛУ АҒЫНЫ ЖӘНЕ ЖЫЛУ ӨТКІЗГІШТІҢ НЕГІЗГІ ЗАҢЫ (ФУРЬЕ ЗАҢЫ). Температуралық өріс дегеніміз – кеңістіктегі барлық нүктелердегі температуралардың әр момент уақытағы қосындысы. Жалпы жағдайда температура кеңістіктің кез келген нүктесінде x,y,z координаттары мен уақытқа тәуелді болады, олай болса температуралық өріс кеңістікте математикалық түрде былай жазылады.Т= (x,y,z, ), (2.1.1), мұндағы x,y,z –кеңістіктегі нүктенің координаторы, ф-уақыт. Егер өрісте, температура уақыт барысында өзгеріске ұшраса, оны тұрақсыз өріс (стационарлық емес) деп, егер температура уақыт барысында өзгермесе ондай өріс тұрақты (стационарлық) деп аталады.Нормал арқылы температураның бірден тура өзгеруі изотермаға қарсы ығысудың нәтижесінде байқалады. Температура өзгерісінің изотермалар аралындағы қашықтыққа қатнасының шегі температура градиенті деп аталады, град/м.grad T=∆Т (∆T/∆n) = ∂Т/ ∂n, К/м. (2.1.2), Температура градиенті температураның өсу жағына бағытталған (2.1-сурет) Берілген бет арқылы өтетін жылу мөлшерінің dQ бірлік уақытқа dф қатнасын жылу ағыны дейді және оны dф – мен белгілейді, Вт көрсетеді.dф = dQ/ dф (2.1.3), Жылу ағынының dф белгілі беттің ауданына dF қатнасын жылу ағынының тығыздығы (немесе жылу ағынының тығыздығының векторы) деп аталады және q мен белгілеп Вm/м² пен көрсетеді. q= (2.1.4), мұндағы уақыт аралығында, белгілі аудан dF арқылы өтетін жылу мөлшері dQ мен температура градиентінің grad T арасындағы байланысты Фурье заңы көрсетеді.Жылу ағынының тығыздығы q үшін Фурье заңы төмендегідей математикалық теңдікпен өрнектеледі.dQ= -лdF gradТ dф= - лdF dф (dТ/dn) (2.1.5)немесе (2.1.3) және (2.1.4) теңдеулерді еске алып (2.1.5) теңдеуін төмендегінше жазуға болады. q= - л gradT_, (2.1.6)мұндағы - заттың жылу өткізгіш қабілетін сипаттайтын жылу өткізгіштік коэффициенті (Вm/мК),(2.1.5) және (2.1.6) теңдеулері жылу өткізгіштіктің негізгі теңдеуі немесе Фурье заңы деп аталады.(2.1.5) және (2.1.6) теңдеулерінің оң жағындағы теріс таңба, жылу ағынының бағыты бойынша, температураның төмендеуін көрсетеді және онда grad T мәні теріс болады. Бұл кезде жылу ағынының тығыздық векторы нормаль арқылы изотермалық бетке қарай бағытталған температураның төмендеу жағына (2.1-сурет).Изотермалық аудан беті F арқылы өтетін жылу ағынын төмендегіше табады

Ф= - л (dT/dn) dF (2.1.7), Уақыт (ф) аралығында аудан беті қабат F арқылы өтетін жылудың жалпы мөлшері мына теңдеумен анықталады Q= - (2.1.8). Температуралық өргеті анықтау (табу) ол жылу өткізгіш теориясының негізгі мақсаты.

22. ТЕРМОДИНАМИКАНЫҢ БІРІНШІ ЗАҢЫНЫҢ АНАЛИТИКАЛЫҚ МӘНДЕРІ ІШКІ ЭНЕРГИЯ ЖӘНЕ ЭНТАЛЬПИЯ БОЙЫНША. ЭНТАЛЬПИЯ ЖӨНІНДЕ ТҮСНІКТЕМЕ. Термодинамиканың бірінші заңы жылу құбылыстары үшін қолданылатын жалпы энергияның сақталу және (айналу) өзгеру заңының дербес жағдайы болады. Термодинамикалық жүйелердегі өтетін жылулық құбылстарға немесе процестер сәйкес, бұл заң бойынша энергия жоғалмайды және жаңадан пайда болмайды, ол физикалық және химиялық процестерде бір түрден екінші түрге айналады.Бұл заң жылу жұмысқа - жұмыс жылуға айналуын белгілі қалыпқа келтіру (орнату) заңы.Техникалық термодинамикада энергияның жылу Q және механикалық жұмыс l түрінде өзгеруін қарастырады. Демек термодинамиканың 1- ші заңына сәйкес, жүйеде басқа ешқандай өзгерістер болмағандықтан энергияның сақталу заңы бойынша dQ=dU+dL=dU+pdV(1.2.1)немесе Q=ΔU+L=(U₂-U₁)+ pdV. (1.2.2). (1.2.1) және (1.2.2) теңдеулерден жұмыстық денелерге берілген энергия жылу түрінде дененің сыртқы жұмысына pdV (dL) және ішкі энергияларды ДU (du) өзгертуге жұмсалады. Газдардың ішкі энергиясының ДU өзгеруі процестің өзгеруіне өзгешілігіне немесе күйіне байланысты емес, сондықтан ішкі энергия дененің бастапқы және соңғы күйлерімен анықталады. ДU=U₂-U₁=f₂ (P₂,V₂, T₂)-f₁(P₁, V₁, T₁). (1.2.3). Барлық термодинамикалық процестердегі жұмыстық дененің ішкі энергиясының өзгеруін мынандай жалпы формуламен анықтайды. dU=C_v dT немесе ДU=C_v(Т₂-Т₁). (1.2.4). Көлемі шексіз аз өзгерергендегі dv ауданды, 1.2-суретте көрсетеілген жүйедегі дененің күйі тепе-тең өзгерудегі пайда болған элементтарлық жұмысты мына формула мен анықтайды. dl=pdv. (1.2.5).Сондықтан, толық жұмысты жүйдегі көлемнің соңғы тепе-тең өзгеруі процесінде 1-2 қыйсық сызықпен анықтайды және ол мынаған теңl= pdv=1.2.3.4 ауд.(1.2.5’) Егер V₂ >V₁ – болғанда газ ұлғаяды, мұнда dV>0 болады, ал жасалған жұмыс шамасы оң болады, онда l_ұлғ>0, себебі дене жұмысты өзі істейді.Егер V₂ < V₁, болғанда газ сығылады, мұнда dV< 0 болады, ал жұмыс мәні теріс болады.Істелген жұмыстың оң немесе теріс болуының физикалық мағынасы, газ ұлғайғанда сырттан әсер етуші күшке қарсы жұмыс жасалады, ал сығылғанда сырттан әсер етуші күшке қарсы газ жұмыс жасайды.Жылу және жұмыс - процестің функциясы, олардың элементтарлық шамалары dq және dl мәндері толық дифференциал бола алмайды, ал ішкі энергия күйдің функциясы болады, сондықтан dU-толық дифференциалы болады.Өткен ғасырда атақты физик Гиббс, кейін Каммерлинг-Оннес, жылу аппаратарына жылулық есептеуде, жұмыстық дененің күйін анықтау үшін жаңа функция ретінде энтальпия деген ұғымды енгізді.Термодинамикада энтальпия (Н) деген ұғым үлкен орын алады, ол жүйенің ішкі энергияның және қысым мен көлемнің көбейтіндісінің қосындысына тең.Н=U+PV(1.2.6). Меншікті энтальпия h әртімен белгіленіп h= , 1 кг заты бар жүйенің энтальпиясын көрсетеді, ал өлшем бірлігі Дж/кг болады да келесі теңдеумен анықталадыh=u+Pυ (1.2.7). Энтальпия күйдің функциясы бола турып, энтальпияға U,P,V шамалары да кіреді әрі ол күй параметрі (функция) болып есептеледі.Сонымен энтальпия кейбір күй функциясы және термодинамикалық функцияны көрсетеді, толық мәнде (ішкі U және сыртқы P,V) жүйелік энергияны және денедегі жылуды сиппатайды.Термодинамиканың бірінші заңын энтальпия арқылы былай жазуға болады.dL=dU+pdV=dU+d(pV)-Vdp=d(U+pV)=dH-Vdp(1.2.8) немесе q_1-2=h₂-h₁- vdP, (1.2.9)мұндағы dl_тех=-vdP (1.2.10). Не былай жазуға болады l_тех= - vdp= =vdP, (1.2.11)мұндағы l_тех – қысымы өзгергендегі дененің меншікті техникалық жұмысы.1.3-суретте алынған тәуелділік, PV-диаграммада график түрінде көрнекті бейнелеген. Кинетикалық энергияның ағыны немесе газдардың қысымы өзгергенде техникалық жұмыс l_тех пайда болады.Егер аппараттағы қысым азайса (мысалы турбинада), онда dP<0, олай болса - VdP>0, демек техникалық жұмыс l_тех >0 оң болады.Бұнда жұмыс сыртқы нәрсеге қарсы ағын түрде пайда болады.Егер керсінше, қысым аппаратта көбейсе (мысалы компрессорда) онда dP>0, демек - VdP>0, техникалық жұмыс теріс болады. Бұл жағдайда жұмыс сыртқы двигательмен ағынға қарсы әсер етеді.1.2.8 теңдеуге кіретін техникалық жұмыс l_тех – бұл сұйық не газ ағындарында орналасқан қандайда бір агрегеттардың (мысалы турбиналар, компрессорлар, насостар мен желдеткіштер), пайдалы жұмысы. Егер мұндай (немесе осы сияқты) агрегет болмаса l_техн=0