sciagi technika, SGGW TRiL, Technika Cieplna Tril sggw

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

1.Stan termodynamiczny – jest określany za pomocą jego parametrów termodynamicznych.

Parametr termodynamiczny układu – to taki parametr którego zmiana w istotny sposób wpływa na proces lub zjawisko termodynamiczne.

2.Energia – miara zmian zachodzących w systemach empirycznych.

Energia mechaniczna – energia ruchu mechanicznego i wzajemnego oddziaływania ciał Em=Ek+Ep

Energia wewnętrzna (U) – to ta część systemu (układu) empirycznego, która jest zależna wyłącznie od jego stanu termodynamicznego. Jest jedną z funkcji stanu układu.

Parametr właściwy – parametr na jednostkę kg.

Funkcja stanu układu – jest to funkcja, które zmiana nie zależy od drogi po jakiej zmiana ta zaszła, a zależy jedynie od stanu początkowego i końcowego.

Energia wewnętrzna gazu doskonałego zależy od bezwzględnej temperatury i jest proporcjonalna do G gazu:

Entalpia (I) – suma energii wewnętrznej i iloczynu ciśnienia i objętości układu termodynamicznego I=U+pV [J] i=u+pv [m3/kg]

Entalpia gazu doskonałego zależy tylko od jego bezwzględnej temperatury i jest proporcjonalna do G gazu cp-ciepło właściwe pod stałym ciśnieniem

3.Praca – iloczyn drogi przez rzut siły na kierunek przesunięcia. L12=Fs12=F(s2-s1)

Praca bezwzględna (zewnętrzna, absolutna, zmiany objętości) dL=pdV

Praca użyteczna Lu12=L12-pot(V2-V1)

Praca techniczna dLt=-Vdp

4.Bilans masy jeśli Gd jest masą doprowadzoną do układu, Gw masą wyprowadzoną z układu to zmiana masy w układzie dGu=Gd-Gw. Strumień masy G’=G/t dGu=dG’ddt-dG’wdt Bilans energii: dEd=dEu+dEw Strumień energii E’=E/t.

Wykres Sankey’a

5.Ciepło Q[J] – jeżeli dwa układy zamknięte co do wymiany masy lub układ zamknięty i jego otocznie wymieniają energię wewnętrzną w sytuacji gdy nie towarzyszy temu zmiana kształtu ścianek układu to takie oddziaływanie jednego układu na drugi nosi nazwę wymiany ciepła. A wymieniana energia to ciepło.

Znak ciepła wymienianego między otoczeniem, a układem jest przeciwny do znaku pracy signL=-signQ.

dQ=Gc(T)dT

q12=c—(T2-T1)

6.Zerowa zasada termodynamiki (Maxwell) – jeśli spośród trzech układów ABC znajdujących się w stanie wewnętrznej równowagi termodynamicznej, każdy z układów AiB jest w równowadze termicznej z układem C to układy AiB są ze sobą w równowadze termicznej (mają tą samą temperaturę)

Pierwsza zasada termodynamiki – dla układu zamkniętego ze względu na wymianę masy i pozostającego w spoczynku zał.1 energia wewnętrzna U jest odniesiona do środka masy układu zał.2 nie uwzględnia się energii kinetycznej i potencjalnej układu. To ciepło doprowadzone do układu zostaje zużyte na zwiększenie energii wewnętrznej układu oraz na wykonanie pracy bezwzględnej.

Q12=U2-U1+L12 U2=I2-p2V2 U1=I1-p1V1 L12=Lt12+p2V2-p1V1

Q12=I2-I1+Lt12

dQ=dU+Dl

dQ=dI+dLt

dq=du+dl

dq=di+dlt

dq=du+pdv

dq=di-vdp

Dla gazu doskonałego:

du=cvdT

di=cpdT

dq=cvdT+pdv

dq=cpdT-vdp

7.Gaz doskonały – to gaz, którego cząsteczki to idealnie sprężyste kulki o nieskończenie małej objętości stanowią zatem pkt. Materialne. Odległości miedzy nimi są bardzo duże w stosunku do ich średnic, pomiędzy nimi nie występują siły wzajemnego oddziaływania. Każdy gaz rzeczywisty może spełnić warunki gazu doskonałego gdy p→0 lub V→∞ gaz doskonały=limp→0(gaz rzeczywisty)

Gazem doskonałym nazywamy gaz spełniający rówanie Clapeyrona, prawo Avogadra i odznaczający się stałą wartością ciepła właściwego.

Gaz półdoskonały- gaz spełniający równanie gazu doskonałego lecz jego ciepła właściwe zależą od temperatury.

8.Prawa gazowe:

Prawo Boyle’a – Mariotte’a p1V1=p2V2 – przy stałej masie i temperaturze

Prawo Gay – Lussaca p=p0(1+άT) – przy stałej masie i objętości właściwej układu

Prawo Clapeyrona pV=RT

dla G masy: Gpv=GRT => pV=GRT

dla 1kmol pvM=MRT MR=B

dla n kmol npvM=nBT vMn=V => pV=nBT

dla G=const pV/T=const

Prawo Avogadra – liczby cząstek zawartych w jednakowej objętości różnych gazów są w tych samych warunkach termicznych równe. 1kmol=22,42m3

Wyznaczanie gęstości: pv=RT pV/G=RT g=G/V => p/g=RT =>g=p/RT

Ciepło właściwe: c=dq/dT cv=dgv/dT cp=dgp/dT dla gazu doskonałego cp/cv=K cp-cv=R

Mcp-Mcv=MR=B

9.Przemiany gazów doskonałych:

-Izoterma T=const pv=RT pv=const

-Izochora V=const pV=GRT => p/T=GR => p/T=const

-Izobara p=const pV=GRT => V/T=GR => V/T=const

10.-Adiabata (nie ma wymiany ciepła z otoczeniem) Wyprowadzenia wzorów:

Z1:dq=0 Z2:dq=du+pdv=cvdT+pdv=0 Z3:cp/cv=K Z4:cp-cv=R Z5:pv=RT

(Z5): d(pv)=Rdt=pdv+vdp

dT=(pdv+vdp)/R (1)

(Z3): cp=Kcv (2)

(Z4) i (2): Kcv-cv=R => cv(K-1)=R (3)

(Z2) i (1) i (3): (pdv+vdp)+pdv=0

Pdv+vdp+Kpdv-pdv=0

Vdp+Kpdv=0

ln(p2/p1)+Kln(v2/v1)=0

Kln(v2/v1)=- ln(p2/p1)

Kln(v2/v1)=ln(p1/p2)

ln(v2/v1)K=ln(p1/p2)

(v2/v1)K=(p1/p2)

p1V1K=p2V2K

pvK=const (4)

(Z5): p=RT/v

(Z5) i (4): (RT/v)*vK=const

(T/v)*vK=const

Tv(K-1)=const (5)

(Z5): v=RT/p

(Z5) i (4): p(RT/p)K=const

p(RKTK/pK)=const

pTK/pK=const

p(1-K)TK=const

p(1-K)/KT=const

Tp-(K-1)/K=const (6)

11.-Politropa (ciepło właściwe jest stałe) Wyprowadzenie wzorów.

Z1:c=const Z2:dq=cdT Z3:dq=du+pdv=cvdT+pdv Z4:R=cp-cV Z5:pv=RT Z6:(c-cp)/(c-cv)=m – wykładnik politropy

(Z2) i (Z3): cdT=cvdT+pdv

(c-cv)dT-pdv=0 (1)

(Z5): dT=(pdv+vdp)/R

(1) i (2): ((c-cv)/R)(pdv+vdp)-pdv=0 (3)

(Z4): (c-cv)/R=(c-cv)/(cp-cv)=(c-cv)/(c-cv+cp-c)=(c-cv)/((c-cv)-(c-cp))=1/(1-(c-cp)/(c-cv)) (4)

(4) i (Z6): (c-cv)/R=1/(1-m) (5)

(3) i (5) (1/(1-m))(pdv+vdp)-pdv=0

Vdp+mpdv=0

(dp/p)+(mdv/v)=0

ln(p2/p1)+mln(v2/v1)=0

mln(v2/v1)=- ln(p2/p1)

ln(v2/v1)m= ln(p1/p2)

(v2/v1)m=(p1/p2)

v2mp2=p1v1m

pvm=const

TV(m-1)=const

Tp-((m-1)/m)=const

12.Obiegi termodynamiczne.

-Obieg prawobieżny – jest obiegiem silnika. Silnik pobiera ciepło Qd ze źródła o temp. T1 wykonuje pracę co jest jego zadaniem i oddaje ciepło Qw do źródła o temp. T2 niższej od T1 (zwykle od otoczenia)

Sprawność: ntob=Lob/Q1=(Q1-|Q2|)/Q1=1-|Q2|/Q1 <1

-Obieg lewobieżny – jest obiegiem ziębiarki i pompy cieplnej.

· Obieg chłodziarki – chłodziarka pobiera ciepło Qd ze źródła o temp. niższej od temp. otoczenia co jest jej zadaniem pobiera pracę i oddaje ciepło Qw do źródła o temp. wyższej od otoczenia.

Sprawność: Ech=Qd/|Lob|=Q1/(|Q2|-Q1) ><1

· Obieg pompy cieplnej – pompa pobiera ciepło Qd z otoczenia, pobiera pracę napędową i oddaje ciepło Qw do źródła o temp. wyższej od temp. otoczenia

Sprawność: Ep=|Qw|/|Lob|=|Q2|/|Lob|=|Q2|/(|Q2|-Q1) >1

Działanie pompy cieplnej.

W zamkniętym układzie: parownik, sprężarka, skraplacz, zawór rozprężny, krąży czynnik roboczy pośredniczący w przenoszeniu ciepła. Czynnikiem tym jest najczęściej amoniak. W parowniku czynnik roboczy pobiera ciepło ze źródła o temp. niższej, w wyniku czego odparowuje. Pary czynnika zostają następnie sprężone w sprężarce, ze sprężarki pary mające wysokie ciśnienie, wysoką temp. dochodzą do skraplacza, tu rozprężają się w wyniku czego skraplają się i oddają ciepło do źródła o temp. wyższej. Ciecz czynnika roboczego wraca do parownika poprzez zawór dławiący i zaczyna się od początku nowy cykl pracy pompy cieplnej.

13.Druga zasada termodynamiki:

-Ciepło nie może przejść samorzutnie od ciała o niższej temp. do ciała o temp. wyższej.

-Nie jest możliwe skonstruowanie cyklicznie działającej maszyny, której działanie polegałoby tylko na podnoszeniu ciężarów i równoczesnym ochładzaniu jednego źródła ciepła.

-Entropia układu zamkniętego i izolowanego nie może maleć podczas dowolnej przemiany i wzrastać podczas przemian nieodwracalnych.

14.Entropia (S) – funkcja stanu układu, której różniczka w elementarnym procesie odwracalnym równa jest stosunkowi nieskończenie małej ilości ciepła dostarczonego układowi do bezwzględnej temperatury układu.

Wzory: dS=dQ/T [J/K] ds.=dq/T [J/kg*K] dq=Tds dQ=...

sciagi technika, SGGW TRiL, Technika Cieplna Tril sggw

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

Formularz