sciaga na cieplną, POLIBUDA Inżynieria Środowiska, Rok 2

Twoim problemem jest to, że powszechną NICOŚĆ mylisz z osobistą PUSTKĄ

1 Zasada zachowania energii

Energia nie może zniknąć nie może powstać z niczego , lecz może przejść z jednej postaci w drugą i ilość jej nie może ulec zmianie w układzie zamkniętym i izolowanym układ jest niezmienny niezależnie od zmian zachodzących w układzie.SE=0

2.Co to jest energia wewnętrzna

Energia wewnętrzna U jest to całkowia energia odniesiona do układu osi współrzędnych mających początek w środku masy ukł i umieszczonych tak że energia ruchu obrotowego =0. Z enrgi układu Eu można wyróznić energię potencjalną Ep + energię kinetyczna Ek + energię wewnętrzną U

Eu=Ek+Ep+U

Głównymi składnikami U są:

Jest to parametr stanu gdyż zależy od stanu czynnika. Zawiera w sobie różne rodzaje energii chem, sprężystą itd.

Energia wewn właściwa u=U/m (intensywny parametr)

3. Co to jest entalpia

To wielkość termodynamiczna określająca stan termodynamiczny układu i równa jest sumie energii wewnętrznej U układu oraz iloczynowi jego objętości i ciśnienia. Zmiana entalpii przy stałym ciśnieniu jest miarą ilości ciepła wymienionego przez układ z otoczeniem. I – entalpia, U – energia wewnętrzna, p – ciśnienie statyczne bezwzgl., V – objętość całkowita ciała. I = U + p V. Entalpia jest funkcją tych samych parametrów stanu co energia wewnętrzna.

4. Podać równowagę stanu gazu doskonałego

pV= RT- równanie stanu gazów doskonałych

pV= mRT ; p [N/m2] ; V [m3/kg] ; R [Nm/kgK] ; T [K]

4. Prawo Avogadra – w określonej temperaturze i w określonym ciśnieniu znajdują się w tej samej objętości takie same ilości cząsteczek gazu doskonałego.

Wnioski płynące z prawa Avogadra’y

1. – otóż w określonej temperaturze i w określonym ciśnieniu, w jednakowych objętościach jest tyle samo moli gazu doskonałego. Jest to to samo co stwierdzenie, że mol danej substancji, zawiera dokładnie tylko samo cząsteczek, co mol innej substancji, a mianowicie NA = 6,025*1023

2. – przy identycznych wartościach temperatury oraz ciśnienia dwóch gazów, zachodzi następujący związek pomiędzy ich objętościami V1 i V2, a ich masami cząsteczkowymi M1 i M2:

3. - przy identycznych wartościach temperatury oraz ciśnienia dwóch gazów, objętości jednego mola tych gazów są sobie równe.

4. – Stała gazowa jest identyczna dla każdego gazu doskonałego i wynosi

R = 8,314 J/mol*K

5. I Zasada termodynamiki

W układzie odosobnionym tzn. osłoniętym osłoną adiabatyczną, ilość energii wewnętrznej układ jest stała Ed=DEu+Ew [J] Þ równ bilansu energetycznego można traktować jako I zasadę termodynamiki dot. Układu zamkniętego. Energia doprowadzona do układu wyodrębnionego osłoną adiabatyczną pozostaje częściowo w układzie a część jest wyprowadzona z układu. Interpretacja graficzna – wykr. Sankeya

Jeżeli układ działa w sposób ustalony (jego energi nie zmienia się w czasie lub zmienia się w sposób periodyczny i po skończonej liczbie cykli wraca do wart. Początkowych) to bilans energetyczny przyjmuje postać ponieważ to do czynnego silnika że jest rzeczą niemożliwą skonstruowanie perpetum mobile pierwszego rodzaju (silnika pracującego bez zasilania energią z zewnątrz).

6. Praca bezwzględna

Jest to praca wykonana przez czynnik termodynamiczny wtedy gdy ciśnienie otoczenia jest równe zero. Pracę tę można obliczyć rozpatrując układ cylinder – tłok

dx – odległość przesunięcia tłoka

Przy ¥ małym dx czynnik wykonuje pracę dl=kdx, gdzie k – siła, dx droga. Przy pracy bez tarcia siłę k równoważy ciśnienie działające na tłok. Stąd: k=pA, gdzie p – ciśnienie, A- przekrój, dl=p A dx Þ dl=p dv

p – bezwzględne ciśnienie statyczne wewn. cylindra

dv – przyrost objętości w cylindrze

Praca bezwzględna ; interpr. graficzna (założenie – znam zależność p od v)

Jeżeli:

dv>0 to dl>0

dv<0 to dl<0

L1-2 – zależy od drogi przemiany a nie tylko od stanu początkowego i końcowego

L1-2 – dotyczy przemian zachodzących bez strat na rzecz tarcia (wtedy dl <pdv)

Zastosowanie: w układach otwartych i zamkniętych, pseudoodwr. dl = p dv - dlt = p dv - dQf stąd dl < p dv

dlt – praca na rzecz tarcia, dQf – ciepło na rzecz tarcia

7. Sens fizyczny pracy technicznej

Pracę fizyczną rozpatrujemy wg idealnej maszyny przepływowej tzn.

- nie występuje tarcie poruszających się względem siebie powierzchni

- zawory nie stawiają oporu

- w wewnętrznym zwrotnym położeniu tłok dotyka cylindra

Lt=Ln+L1-2+Lw+L1-2+p1v1-p2v2

Ln – praca napełniania

L1-2 – praca przemiany zamknietej

Lw – praca wytłaczania

zał. p1>p2

a) w.z.p. – przemiana napełniania

b) z.z.p. – ilość czynnika = const

Praca techniczna element. dLt = -Vdp, Lt>0 gdy dp<0

Praca skończona Lt 1-2 =

dLt>0 gdy dp<0; dLt<0 gdy dp>0

8. Prawo Daltona: Suma ciśnień cząstkowych równa się ciśnieniu całkowitemu. Słuszne dla gazów doskonałych.

9. II Zasada termodynamiki

sformułowanie

a) Clausjusa ciepło nie może przejść samorzutnie od ciała o temp niższej do ciała o temp wyższej. Aby spowodować taki przepływ ciepła musimy zastosować lewo bieżną maszynę cieplną i wkładać do niej energię z zewnątrz, tzn. wywoływać zmiany w innych ciałach.

b) Plancka. Jest rzeczą niemożliwą skonstr. takiego silnika (maszyny działającej periodycznie), którego działanie polegało by na podnoszeniu ciężarów i równoczesnym ochładzaniu jednego źródła ciepła. Silnik taki nosi nazwę perpetum mobile II rodzaju.

10 Co to jest entropia

Jest to funkcja stanu termodynamicznego, której zmiana równa się ilorazowi dostarczonego ciepłą i temperatury ; S – entropia całkowita

; s – entropia właściwa w odniesieniu do 1kg czynnika; dla źródła DS = - źródło oddaje energię więc przyrost entropii jest ujemny. Entropia mówi nam o kierunku przemian zachodzących w przyrodzie.

11. Stopień suchości pary nasyconej mokrej

x – jest to parametr, który stanowi zawartość pary nasyconej suchej do całkowitej ilości pary mokrej

mp – ilość pary suchej

ilość całkowita pary mokrej

- dla cieczy w punkcie pęcherzyków x = 0

- dla pary w punkcie rosy x = 1

12. Termiczne równanie czynnika termodynamicznego

Pośród termicznych parametrów stanu czynnika tylko dwa mogą zmieniać się niezależnie, natomiast trzeci jest określony przez pozostałe. Zależność F(p, T, V) nazywamy termicznym równaniem stanu które obowiązuje zawsze w przyrodzie, podaje się je jako wzór, zależność między parametrami lub podaje w postaci tablic.

13. Opisać efekty energetyczne obiegu silnika cieplnego, ziębiarki, pompy grzejnej

Silnik – pobiera ciepło Qd ze źródła ciepła o temp T1, wykonuje dodatnią pracę i oddaje ciepło Qw do źródła o temp T2<T1. Sprawność techniczna silnika jest to stosunek pracy wykonanej przez silnik do ciepła pochłoniętego przez czynnik obiegowy. Lob.=Qd-Qw;