Ideaalse soojusmasina kasutegur on alati suurem kui reaalse soojusmasina kasutegur. 4. Süsteemile antud soojushulga arvel suureneb tema siseenergia ja süsteem teeb välisjõudude ületamisel tööd. 5. Soojusmasinates kasutatakse gaasi paisumise tööd. Praktikas on soojuse muundamine tööks võimalik vaid tsüklilises protsessis. 6. Ideaalse soojusmasina töötsükkel. Carnot` tsükliks nim tasakaalulist ringprotsessi, mis koosneb kahest isotermilisest protsessist ja kahest adiabaatilisest protsessist. Adiabaat on adiabaatilise protsessi graafik.
Prantsuse teadlane Carnot näitas, et ideaalse soojusmasina kasutegur on: T1 ja T2 on soojendi ja jahuti absoluutsed temperatuurid ülekantavast soojushulgast saab seda rohkem mehaanilist tööd, mida suurem on temperatuuride vahe soojusülekandel Valem näitab, et ülekantavast soojushulgast saab seda rohkem mehaanilist tööd, mida suurem on temperatuuride vahe soojusülekandel Ideaalse soojusmasina tsükkel koosneb kahest isotermilisest ja kahest adiabaatilisest protses-sist. Ideaalse soojusmasina kasutegur on suurim antud temperatuurivahemikus töötavate masinate hulgas Sisepõlemismootor Enamikul sõiduautodel ning väiksematel veoautodel on 4-taktiline bensiinimootor. Selle mootori põhimõtted töötati välja juba poolteist sajandit tagasi ning need on suuresti samad ka tänapäeval. Bensiinimootori töö põhineb silindris elektrisädemega süüdatud küttesegu (bensiini ja õhu segu) paisumisel.
· Soojusmasin selline masin, mis teeb soojendilt saadud soojushulga arvel tööd. Ideaalne soojusmasin on ideaalse gaasiga Carnat'i tsüklit sooritav soojusmasin. = A/Q1 = (T1 T2) / T1 = (Q1 Q2) / Q1; Q1 = A + Q2. Q1 soojendilt saadud soojushulk. Q2 jahutile antud soojushulk. soojusmasina kasutegur. · Carnat'i (või kellegi sarnase) tsükkel koosneb kahest vaheldumisi toimuvast isotermilisest ja adiabaatilisest protsessist. 1. isotermiline paisumine (keha saab soojushulga); 2. adiabaatiline paisumine; 3. isotermiline kokkusurumine (keha annab soojushulga jahutile); 4. adiabaatiline kokkusurumine. Graafik! · Entroopia süsteemi korrastamatuse mõõt. Kõik iseeneslikud protsessid toimuvad ühtlasema jaotuse ehk suurema korrastamatuse suunas. Mida kõrgem on entroopia, seda madalam on kvaliteet; kvaliteedi tõstmiseks on vaja teha tööd.
Kui kasutada jahutina välistemperatuuri 300 K ja soojendina gaasi plahvatust silindris rõhul mõnikümmend atmosfääri, temperatuur on 3000 K, ei saa kasutegurit viia üle 90%. Maksimaalseks kasuteguriks loetakse ka 62%. Reaalses elus seisavad sellele masinale vastu kõiksugu jõud: hõõrdejõud, soojuskaod jne. 9.3.Carno't ringprotsess - koosneb isotermilisest paisumisest-töötav keha on kokkupuutes soojusallikaga, mille absoluutne temp. on T1 ja saab sellelt soojushulga Q1. Adiabaatilisest paisumisest töötav keha teeb oma siseenergia arvel tööd ning jahutab jahutaja temp-ni T2. Isotermilisest kokkusurumisest töötav keha annab Temp-l T2 jahutajale soojushulga Q2. Adiabaatilisest kokkusurutud keha temp. tõuseb uuesti soojusallika temp.-ni
a. kehtestati Hispaanias uus põhiseadus, Hispaaniast sai konstitutsiooniline monarhia. Prantsuse ülemvõimu kehtestamine Saksamaal vallandas ka seal Vabadussõja 1813.a. *1815.a. - Waterloo lahing, Napoleon kaotas koalitsioonivägedele ja loobus lõplikult troonist. Ta saadeti üksikule Püha Helena saarele, kus ta ka suri 1821.a. Carnotäi tähtsaimad leiutised. Carnot tsükkel on idealiseeritud soojusmasina töötsükkel, mis koosneb kahest isotermaalsest ja kahest adiabaatilisest protsessist:Isotermaalne paisumine temperatuuril TH soojuse juurdeandmise tõttu adiabaatiline paisumine isotermaalne kokkusurumine temperatuuril T C (soojuse äraandmine). Adiabaatiline kokkusurumine. Carnot tsükkel vastab teoreetiliselt maksimaalse kasuteguriga soojusmasinale, kuid praktikas ei saa sellisetsükliga soojusmasinat ehitada, sest soojuse ülekanne isotermilise protsessi käigus on liiga aeglane.
mis teeks mehaanilist tööd kogu töötavale kehale antud soojushulga arvelt. Kogu töötavale kehale antud soojushulka ei ole võimalik muuta mehaaniliseks tööks. Ringprotsess protsess, mille toimumise järel jõutakse tagasi algolekusse. Carnot' tsükkel: 1) isotermiline paisumine 2) adiabaatiline paisimine 3) isotermiline kokkusurumine 4) adiabaatiline kokkusurumine Carnot' ringprotsess koosneb vaheldumisi toimuvatest kahest isotermilisest ja kahest adiabaatilisest protsessist. Ideaalne soojusmasin soojusmasin, mille töötavaks kehaks on ideaalne gaas ja millega toimub Carnot tsükkel. Ideaalse soojusmasina kasutegur- on määratletud jahuti ja soojendi suhtena Füüsika valemid: MEHAANIKA Ühtlane liikumine: Ühtlaselt muutuv liikmine: Dünaamika( Newtoni II seadus): Gravitatsioonijõud: Raskusjõud: Keha kaal: Ühtlane ringjooneline liikumine: Joon ja nurkkiiruse vaheline seos: Maa tehiskaaslase liikumine:
kehalt soojemale. Soojusmasin siseenergiat mehaaniliseks energiaks muutev seade (koosneb soojendist siseenergiat andev keha; jahutist süsteemilt siseenergiat saav keha; töökehast siseenergiat mehaaniliseks energiaks muutev keha. Soojusmasina kasutegur näitab, kui suure osa juurdeantavast soojusenergiast Q1 muundab masin kasulikuks tööks Akas Ideaalne soojusmasin tagab parima soojuse ärakasutamise (suurim kasuteguri). Töötsükkel koosneb kahest isotermilisest ja kahest adiabaatilisest protsessist. (Carnot' tsükkel) T1 soojendi temperatuur T2 jahuti temperatuur Aine agregaatolek 1) Tahke 2) Vedel 3) Gaasiline Üks ja sama aine võib olla ühes agregaatolekus ka erinevate omadustega. (aine faas) Faas ühesuguse keemilise koosseisu ja füüsikaliste omadustega aine olek. Tahke (juht või ülijuht, ferromagneetiline või paramagneetiline) Vedel (voolav, ülivoolav) Gaasilises olekus ei eksisteeri erinevaid faase.
Soojusmasina kasuteguri näitab, kui suure osa juurdeantavast soojusenergiast Q1 muundab masin kasulikuks töök Akas. Kasulikuks tööks muundub süsteemile juurdeantava ja jahutile äraantava soojushulga Q2 vahe: Akas= Q1-Q2. Kasuteguri valem: = Q1 - Q2 / Q1 100% Ideaalne soojusmasin on selline, mis tagab isoleeritud süsteemis parima soojuse ärakasutamise, s.t. suurima kasuteguri. Sellise masina töötsükkel koosneb kahest isotermilisest ja kahest adiabaatilisest protsessist ja seda nim. Carnot´ tsükliks. Ideaalse soojusmasina kasutegur: = T1- T2 / T1 100% (T1- soojenti temp., T2- jahuti temp.) Termodünaamika protsessid: ¤Pööratavaks protsessiks nim. niisugust protsessi, mis saab kulgeda nii, et süsteem läbib kõik olekud mis pärisuunaski, ainult vastupidises järjekorras ja jõuab algolekusse tagasi. ¤Mittepööratava protsessi korral pole olekute vastupidises järjekorras läbimine võimalik
sooritatakse osaliselt gaasi siseenergia vähenemise ja osa välissoojuse arvel. III protsessides töö sooritatakse ainult gaasi siseenergia vähenemise arvelt ja temperatuur väheneb ning väljast soojust juurde ei lisata. 3.1.10. Carnot tsükkel: on kõige efektiivsem soojusmasina tsükkel, mida füüsikaseadused lubavad. Carnot tsükkel koosneb kahest isotermilisest ja kahest adiabaatilisest protsesssist. Kui termodünaamika 2. seadus ütleb, et kogu soojust ei saa teisendada tööks, siis Carnot tsükkel annab hinnangu sellel osale soojusest, mida saab tööks muundada. Carnot tsükkel on idealisatsioon, sest ta eeldab, et protsess on pööratav ja et entroopia ei kasva. Carnot tsükli efektiivsus (kasuliku töö suhe
jaamu, mis väljastavad peale elektrienergia ka tõenäosusega olekust suurema tõenäosusega olekusse. Def: soojust nim. koostootmise jaamadeks. (Iru el.jaam). Selliseid Soojus võib iseenesest suunduda ainult kõrgema temp. kehalt jaamu iseloomustatakse soojuskasuteguriga K=(l0`+Q2`)/Q1 madalama temp. kehale. kus: l0`- kasulik töö, mis läheb Carnot otsene ringprotsess Koosneb 2-st isotermilisest ja 2-st adiabaatilisest protsessist. Q1 T Carnot ringprots.-i saab läbi viia vaid iseaalses mootoris, mis täidetud id.gaasiga ja silindri seinad on kaetud 3 2'' 2 id.soojusisolatsiooniga, hõõrdekaod puuduvad. T2
-Summarne kiirus on seega: - (e. Jadareaktsioonid -,,serial reactions") reaktsioonid, näiteks-ABC (mesitüleeni (A) dealküleerimne adiabaatilisest energiabilansist-konversioon ühendi A konversiooni--astme mõistet XA , A c d Deaktivatsioon- katalüsaatorite aktiivsuse temperatuur sõltuvuse graafi--kute
Töökeha sooritab protsesside tsükli ehk ringprotsessi. 52. Ideaalse soojusmasina töötsükkel -pööratava tsükliga soojusmasin on maksimaalse kasuteguriga, mis sõltub vaid soojendi ja jahuti temperatuuridest. Pole tähtis kas see on külmutusmasin või soojusmasin. Kasutegurid on võrdsed. Carnot tsükkel: on idealiseeritud soojusmasina töötsükkel, mis koosneb kahest isotermaalsest (soojusülekanne toimub const. temp) ja kahest adiabaatilisest protsessist (soojusülekannet ei toimu) Carnot tõestas, et see on suurima kasuteguriga. A-B soojendi B-C soojusisolatsioonn C-D jahuti D-A soojusisolatsioon 53. Soojusmasina kasutegur Mehhanismi kasutegur on kasuliku töö ja kogu tehtud töö suhe. Soojusmasina kasutegur näitab, kui suure osa juurdeantavast soojusenergiast muudab masin kasulikuks tööks. = (Qkasulik/Qkogu) 100% = (Q1-Q2) / Q1 100%
kasulikuks tööks Akas. Kasulikuks tööks muundub süsteemile juurdeantava ja jahutile äraantava Q1 - Q2 soojushulga vahe Akas = Q1 - Q2 . Kasutegur antakse tavaliselt protsentides = 100% . Q1 Ideaalne soojusmasin on suurima kasuteguriga ja selle töötsükkel koosneb kahest isotermilisest ja kahest adiabaatilisest protsessist ning sellist tsüklit nimetatakse Carnot' [karnoo] tsükliks. 1-2 ja 3-4 on isotermid, 2-3 ja 4-1 adiabaadid. Adiabaat kirjeldab sellist protsessi, kus soojusvahetust ümbritseva keskkonnaga ei toimu (kas siis väga hea soojusisolatsiooni tõttu või on protsess nii kiire, et soojusvahetust ei jõua toimuda). Sõna a-dia-baat, mis tähendab, et a
kasulikuks tööks Akas. Kasulikuks tööks muundub süsteemile juurdeantava ja jahutile äraantava Q1 - Q2 soojushulga vahe Akas = Q1 - Q2 . Kasutegur antakse tavaliselt protsentides = 100% . Q1 Ideaalne soojusmasin on suurima kasuteguriga ja selle töötsükkel koosneb kahest isotermilisest ja kahest adiabaatilisest protsessist ning sellist tsüklit nimetatakse Carnot' [karnoo] tsükliks. 1-2 ja 3-4 on isotermid, 2-3 ja 4-1 adiabaadid. Adiabaat kirjeldab sellist protsessi, kus soojusvahetust ümbritseva keskkonnaga ei toimu (kas siis väga hea soojusisolatsiooni tõttu või on protsess nii kiire, et soojusvahetust ei jõua toimuda). Sõna a-dia-baat, mis tähendab, et a
jahtub. Laskumisel jälle soojeneb. Temperatuuri vertikaalne gradient ehk adiabaatiline gradient temperatuuri langus ühe pikkusühiku kohta vertikaalsihis. Eristatakse kuiva ja märga gradienti. Märgadiabaatiline gradient õhutemperatuur langeb adiabaatilisel tõusmisel nii kuivas kui ka küllastumata niiskes õhus peaaegu 1 C° võrra 100m kohta; märgadiabaatiline gradient iseloomustab kuivast adiabaatilisest gradiendist aeglasemat temperatuuri langust 100 m kohta küllastunud õhus. Miks on märja adiabaatilise gradiendi puhul temperatuuri langus aeglasem? Kuivadiabaatilise gradiendi temperatuuri langus leiab aset, kuni õhk on veeaurust küllastumata. Õhu edasisel tõusmisel temperatuur langeb ja saabub olukord, kus veeaur õhus hakkab kondenseeruma tekib küllastunud olek. Kui adiabaatiline olek kestab edasi, langeb temperatuur veelgi, kuid mitte nii palju kui küllastumata niiske õhu puhul
taiga, pv lehtmets, pv vihmamets, tr lehtmets, tr vihmamets Päikese energia muutus laiuskraaditi. Ekvaatori piirkonnas on Päikese energia tugevam. Samuti on temperatuur suurem Lõuna-Aafrikas. Bioome määrab päikesekiirguse või soojuse hulk pinnaühiku kohta. Mida pooluste suunas, seda väiksemaks läheb päikese intensiivsus. Tuulte muster (Hadley tsirkulatsiooniringid). Maailma tuulte mustri fundamentaalne ühik. Erinevate piirkondade maapinna soojenemise erinevustest, adiabaatilisest jahtumisest, ja konvektsioonist tingituna on moodustunud püsivad koridorid, kust soe õhk atmosfääri ülemistesse kihtidesse kerkib ja seal jahtudes omakorda alla tagasi langevad. Õhuvoolude vertikaalne liikumine tekitab omakorda horisontaalseid liikumisi ehk tuuli, ning samuti kujundavad need liikumised niiskusreziimi. Coriolise efekt. Jõud, mis näivalt mõjub liikuvaile kehadele pöörlevas taustsüsteemis. See tähendab,