Välistingimused: õhutemperatuur -7 oC, RH= 86% Sisetingimused: õhutemperatuur 21 oC, RH = 30% Välisõhu veesisaldus: W= 0,622*pv/(pt-pv) pv= 0,86*338= 290,68 Pa pt= 101325 Pa W=0,622*290,68/(101325 290,68)= 0,00179 kg/kg Entalpia: H= 1,005*(-7) + 0,00179*(2500 + 1,86*(-7)) = -2,59 kJ/kg Siseõhu niiskusesisaldus: W= 0,622*pv/(pt-pv) pv= 0,30*2486= 745,8 Pa pt= 101325 Pa W=0,622*745,8/(101325 745,8)= 0,00461 kg/kg Entalpia: H= 1,005*21 + 0,00461*(2500 + 1,86*21) = 32,82 kJ/kg Entalpiate erinevus = 32,82 (-2,59) = 35,41 kJ/kg Tunni jooksul ventileeritud õhu maht: w= pV/RgT Rg = 287,1 J/kgK Üldõhuvahetus 0,42 l/(m2s) Köetava põranda pindala 114,57 m2 Ruumi kõrgus: 2,6 m V=114,57*2,6= 297,88 m3 T=273+21=294 K w = [(101325 0,3*2486) * (297,88*0,421)] / [287,1 * 294] = 149,4 kg Ühe tunni jooksul kulub 149,4*35,41= 5290,25 kJ Kuna W=J/s ja tunnis on 3600s, kulub ühes tunnis 5290,25 *1000/3600 =1469,5W = 1,5 kW.
tehniline niiskus d0 = 9,6 g/kg ϕ2=38% pH2O = 1400 Pa d2=29,5g/kg tm = 20°C h2=130 kJ/kg tkp=13°C p2=4200 Pa Arvutused: W 1−W 2 20 −14 kg g Δm=M1· 100−W 2 = 10· 100 −14 = 0,698 s = 698 s Entalpiate muut: Δh=95 kJ/kg Leian niiske õhu diagrammilt tehnilise niiskuse ja selle muudu: d1=9,6 g/kg d2=29,5 g/kg Δd=19,9 g/kg PH O 2 1400 ϕ1= P küllastus = 32000 · 100 =4,375% ϕ2=38% t2k=31°C Kuivatusõhu kulu: ΔM 698 · 1000 L= Δd = 19,9 = 35075,3 kg/s Kuivati soojusvõimsus: Q=L·Δh Q=35075,3 · 95 = 3,332 MW Vastus: Kuivati soojusvõimsus 3,332MW ja kastepunkt 31°C
Sisetingimused: õhutemperatuur 21 oC, RH = 30% Välisõhu veesisaldus: W= 0,622*pv/(pt-pv) pv= 0,86*337,9= 290,59 Pa pt= 101325 Pa W=0,622*290,59/(101325 290,59)= 0,00179 kg/kg Entalpia: H= 1,005*(-7) + 0,00179*(2500 + 1,86*(-7)) = -7,035 + 4,45 = -2,59 kJ/kg Siseõhu niiskusesisaldus: W= 0,622*pv/(pt-pv) pv= 0,30*2486= 745,8 Pa pt= 101325 Pa W=0,622*745,8/(101325 745,8)= 0,00461 kg/kg Entalpia: H= 1,005*21 + 0,00461*(2500 + 1,86*21) = 21,11 + 11,71= 32,82 kJ/kg Entalpiate erinevus = 32,82 (-2,59) = 35,41 kJ/kg Tunni jooksul ventileeritud õhu maht: w= pV/RgT Rg = 287,1 J/kgK Üldõhuvahetus 0,42 l/(m2s) köetava põranda pindala 143,8 m2 0,42*143,8*3,6= 217,42 m3/h w = [(101325 0,3*2486) * 217,42] / [287,1 * (273 + 21)] = 259,1 kg Ühe tunni jooksul kulub 259,1*35,41= 9174,73 kJ Kuna W=J/s ja tunnis on 3600s, kulub ühes tunnis W= 9174,73*1000/3600 =2548,5 W = 2,5 kW. Leian jaanuari kuus kuluva energia hulga: Q = 2,5*24*31 = 1860 kW
2 Siseõhu veesisaldus pv W =0,622∙ pt − p v pv =0,40 ∙ 2809=1123,6 Pa pt =101325 Pa 1123,6 kg W =0,622∙ =0,00697 101325−1123,6 kg 2.1 Entalpia kJ H=1,005 ∙ 23+0,00697 ∙ ( 2500+1,86 ∙ 23 )=40,84 kg 3 Entalpiate erinevus: kJ 40,84−(−0,95)=41,79 kg 4 Tunni jooksul ventileeritud õhu maht pV w= Rg T J Rg =287,1 kgK Õhuvahetus 0,42 l/(m2s) Ventileeritav pind=150,0 m2 Ruumi kõrgus: 2,7 m V =150,0 ∙ 2,7=405,0 m3 T =273+23=296 K (101325−0,4 ∙ 2809 ) ∙(405,0 ∙ 0,42) w= =200,56 kg
2). Reaktsioonide kulgemise suund Keemilisi reaktsioone, mis kulgevad soojuse eraldumisega nimetatakse eksotermilisreks, energiat neelavaid reaktsioone aga endotermilisteks. Soojushulk, mis vabaneb või neeldub reaktsiooni käigus on reaktsiooni soojusefekt. Kokkuleppeliselt neelduv soojushulk tähistatakse plussiga (see on süsteemi seisukohalt oletatavasti soodsam), eralduv miinusega. Sisuliselt on reaktsiooni soojusefekt reaktsiooni produktide ja lähteainete soojussisalduste e. entalpiate vahe püsival rõhul toimuva reaktsiooni puhul. Entalpia muutuste arvutamiseks võetakse aluseks standardolek, s.o. elemendi stabiilne olek temperatuuril 25 C ja rõhul 1 atm (101325 Pa). Kokkuleppeliselt keemiliste elementide entalpiad standardtingimusil on võetud nulliks. Ühendi standardne entalpia ( H ) on selle ühendi stabiilsetest elementidest tekkimise reaktsiooni 298 soojuseffekt kui lähteained ja produktid on ülaltoodud standardtingimusis (vt
standartsete tekkeentalpiate summast lähteainete standartsete tekkeentalpiate summa. Ho sõltub reaktsioonivõrrandi koefitsentidest, mitte temp. Ho = lähteained - saadused Reaktsiooni soojusefekti arvutamine lähtudes põlemissoojustest reaktsiooni soojusefekt, mis on leitud põlemissoojuste kaudu, tuleb võtta västasmärgiline. Ho = saadused lähteained 23. Hessi seadus soojusefekt, olles võrdne reaktsioonisaaduste ja lähteainete entalpiate erinevusega (kui P = const!), ei sõltu reaktsiooni tegeliku toimumise viisist ega vaheetappidest. See annab võimaluse leida reaktsioonide soojusefekte, mida on raske mõõta, seega ka võimaluse leida ühendite tekkeentalpiate väärtusi, juhul kui soojusefekti nende tekkimisel lihtainetest pole võmalik mõõta. Termokeemia võrrandeid saab liita ja lahutada, reaktsioonid võivad olla ka ainult teoreetiliselt eraldatavad
standartsete tekkeentalpiate summast lähteainete standartsete tekkeentalpiate summa. Ho sõltub reaktsioonivõrrandi koefitsentidest, mitte temp. Ho = lähteained - saadused Reaktsiooni soojusefekti arvutamine lähtudes põlemissoojustest reaktsiooni soojusefekt, mis on leitud põlemissoojuste kaudu, tuleb võtta västasmärgiline. Ho = saadused lähteained 23. Hessi seadus soojusefekt, olles võrdne reaktsioonisaaduste ja lähteainete entalpiate erinevusega (kui P = const!), ei sõltu reaktsiooni tegeliku toimumise viisist ega vaheetappidest. See annab võimaluse leida reaktsioonide soojusefekte, mida on raske mõõta, seega ka võimaluse leida ühendite tekkeentalpiate väärtusi, juhul kui soojusefekti nende tekkimisel lihtainetest pole võmalik mõõta. Termokeemia võrrandeid saab liita ja lahutada, reaktsioonid võivad olla ka ainult teoreetiliselt eraldatavad
põlemissoojuste algebraline summa Pärisuunalise reaktsiooni soojusefekt on absoluutväärtuselt võrdne ja märgilt vastupidine pöördreaktsiooni soojusefektiga. (Ringprotsessi soojusefekt on võrdne nulliga.) Hessi seadus -reaktsiooni soojusefekt sõltub süsteemi alg-ja lõppolekust, mitte protsessi läbiviimise teest. Siit järeldub, et reaktsiooni soojusefekt (q) on võrdne süsteemi lõpp-ja algoleku siseenergiate või entalpiate vahega. Ta ei sõltu protsessi läbiviimise viisist ega vaheetappidest. Elektronid aatomis. Molekulide kuju Hund'i reegel -ühesugused orbitaalid (samade n ja l väärtustega) täituvad esmalt ühe spinnkvantarvuga elektronidega. Kui üht tüüpi orbitaalid on ühe elektroniga täidetud, hakkab nendele lisanduma teine, vastupidise spinniga elektron. Elektronkihtide (orbitaalide) täitumise järjekord on kujutatud järgmisel skeemil:
Entalpia olekufunktisoon, siseenergia ja rõhuenergia summa. Kui süsteemi ruumala ei muutu ja paisumistööd ei tehta, siis on süsteemi koguenergiamuut võrdne süsteemile antud soojusega. Entalpiamuut soojusefekt konstantsel rõhul, soojusefekt on võrdne süsteemi entalpiamuuduga. Kui väiksem kui null siis on eksotermiline protsess, kui suurem kui null, siis on endotermiline Entalpia muut võrdub saaduste ja lähteainete entalpiate vahega: H = H(saadused) - H(lähteained) Ainete entalpiad ja reaktsioonide entalpiate muudud sõltuvad temperatuurist 1. Termodünaamika II seadus. Entroopia. Termodünaamika II seadus suletud süsteemis toimuvates soojuslikes protsessides saab entroopia ainult kasvada Temperatuuri kasvades entroopia suureneb Entroopia kasv DeltaS > 0 sulamine, aurustumine, lahustumine, temperatuuri tõstmine (intensiivistub
standartsete tekkeentalpiate summast lähteainete standartsete tekkeentalpiate summa. Ho sõltub reaktsioonivõrrandi koefitsentidest, mitte temp. Ho = lähteained - saadused Reaktsiooni soojusefekti arvutamine lähtudes põlemissoojustest reaktsiooni soojusefekt, mis on leitud põlemissoojuste kaudu, tuleb võtta västasmärgiline. Ho = saadused lähteained 23. Hessi seadus soojusefekt, olles võrdne reaktsioonisaaduste ja lähteainete entalpiate erinevusega (kui P = const!), ei sõltu reaktsiooni tegeliku toimumise viisist ega vaheetappidest. See annab võimaluse leida reaktsioonide soojusefekte, mida on raske mõõta, seega ka võimaluse leida ühendite tekkeentalpiate väärtusi, juhul kui soojusefekti nende tekkimisel lihtainetest pole võmalik mõõta. Termokeemia võrrandeid saab liita ja lahutada, reaktsioonid võivad olla ka ainult teoreetiliselt eraldatavad
standartsete tekkeentalpiate summast lähteainete standartsete tekkeentalpiate summa. ∆Ho sõltub reaktsioonivõrrandi koefitsentidest, mitte temp. ∆Ho = lähteained - saadused Reaktsiooni soojusefekti arvutamine lähtudes põlemissoojustest – reaktsiooni soojusefekt, mis on leitud põlemissoojuste kaudu, tuleb võtta västasmärgiline. ∆Ho = saadused – lähteained 23. Hessi seadus – soojusefekt, olles võrdne reaktsioonisaaduste ja lähteainete entalpiate erinevusega (kui P = const!), ei sõltu reaktsiooni tegeliku toimumise viisist ega vaheetappidest. See annab võimaluse leida reaktsioonide soojusefekte, mida on raske mõõta, seega ka võimaluse leida ühendite tekkeentalpiate väärtusi, juhul kui soojusefekti nende tekkimisel lihtainetest pole võmalik mõõta. Termokeemia võrrandeid saab liita ja lahutada, reaktsioonid võivad olla ka ainult teoreetiliselt eraldatavad
Molekulvõre sõlmpunktides elektriliselt neutraalsed molekulid, seotud nõrkade van der Waalsi jõududega. 40. Hessi seadus ja termodünaamika esimene seadus. Termodünaamika esimene seadus- muutus süsteemi energis, mis kaasneb süsteemi üleminekuga algolekust lõppolekusse on määratud ainult alg- ja lõppolekuga ega sõltu üleminekutest. Isoleeritud süsteemi energia on konstantne suurus. Hessi seadus soojusefekt, olles võrdne reaktsioonisaaduste ja lähteainete entalpiate erinevusega, ei sõltu reaktsiooni tegeliku toimumise viisist ega vaheetapidest. 41. Entroopia ja termodünaamika 2. seadus. Entroopia täiendab süsteemi pöördumatut üleminekut korrastatud olekult mittekorrastatule, kus energia kvaliteet väheneb. Entroopia kasv näitab energia hajumist. Termodünaamika 2. seadus isoleeritud süsteemis kulgevad kõik protsessid entroopia kasvu suunas. -soojus ei saa iseenesest üle minna külmalt kehalt kuumale,st. ei ole võimalik niisugune
Kui reaktsioonis muutub gaasi moolide arv ngaas võrra, siis eeldades gaasi ideaalsust, on H = U + ngaasRT kus ngaas = nlõpp - nalg Hessi seadus – kuna entalpia on olekufunktsioon, saab reaktsioonientalpiat arvutada vastava reaktsiooni etappide entalpiamuutude summana. Söe (grafiidi) põlemise näide! Standardne tekkeentalpia – antud aine lihtainest tekke reaktsiooni entalpia, Hfo, ühik kj/mol Suvalise reaktsiooni entalpia saame produktide ja lähteainete entalpiate vahest: Ho = nHfo (produktid) - nHfo (lähteained); n on vastav aine moolide arv (koefitsient) rekatsioonivõrrandis Sidemeentalpia – keemilise sideme tugevuse mõõduks, HB. Vastab energiale, mis on vajalik ühe mooli antud tüüpi sideme katkestamiseks konstantsel rõhul. 7. PEATÜKK TERMODÜNAAMIKA II JA III SEADUS Entroopia (S) – iseeneslikele protsessidele iseloomulik teatava olekufunktsiooni suurenemine. - 1
Hessi seadust nim.dermokeemia tekkimisega aine ja vee vahel, seda nimetatakse kontrakstiooniks. H 1 + e = H 0 Cl° + e = Cl 1 põhiseaduseks (1840). Hessi seadus: Soojus efekt, olles võrdne Süsteemi, kus üks on pihustatud ja ühtlaselt jaotunud teises aines nim. KJ reageerimisel annab J ioon ära elektroni ja tema o. a. reaktsiooni saaduste ja lähteainete siseenergiate või entalpiate dispersseks süsteemiks. Kui disperseeritud aine osakeste mõõtmed on muutub I-st 0-ni. Cl aatom võtab vastu l elektroni ja tema erinevusega ei sõltu reaktsiooni toimumise tegelikust viisist ega 10° - l0 7 meetrit, on süsteem jämedisperssne. Siia kuuluvad o.a. muutub 0-st I-ni. vaheetappidest. suspersioonid, kus tahke aine on pihustunud vedelikus
fun-de muutudega. Hessi seadust nim.termokeemia põhisead-ks lahusesse viidud väike kogus ainet, selles veel lahustub on lahus potents-ks loet potents-de vahet, mis esineb H-elektroodi ja (1840). Hessi seadus: Soojusefekt, olles võrdne reaktsi saaduste ja küllastumata. Kui aine enam ei lahustu on lahus küllastunud. Küll-d oma soola lahusesse asetatud met-i vahel. Erin-te potents-dega lähteainete siseen-te või entalpiate erinevusega ei sõltu reak-i lahus sisal lah-nud ainet hulgas, mis ant ting-tel (rõhk, temp) võib elektroodide ühend-l tek galvaanielemen t. Nt on Zn-Cu toim-se tegelikust viisist ega vaheetappidest. maksim-lt lah-da. Küll-nud lahuse kontsentratsiooni nim. aine galvaanielemendis Zn plaat ZnSO 4 lahuses j a Cu plaat Liitaine tekkesoojus. (võrdne 0ga). Aine põl-soojuseks nim
väiksem kuivaõhu tihedusest. a < r st et kuiv õhk on raskem kui veeaur(tema mass suurem). Niiske õhk on alati kergem kui kuiv õhk(samal temp-il). Veeauru partsiaalrõhu suurenemisega ja õhu niiskuse sisalduse suurenemisega, niiskeõhu tihedus alati väheneb.(vt valem 12) Niiskeõhu entalpia arvutatakse 1kg kuiva õhu ehk (1 + d10- 3 )kg niiske g õhu kohta. Sest d kg antakse. Niiske õhu entalpia võrdub kuiva õhu entalpia ja veeauru entalpiate summana. H = H + H a =1,0t + (2501+1,93t)d10- 3 KJ Kg H a =10 ha d =10 d(2501+1,93t) KJ Kg -3 -3 H =C p t Niiskeõhu entalpia skaala 0 punktiks loetakse kuiva õhu entalpiat 0C 0 (mille puhul d=0). Seega entalpia diagrammidel võib see entalpia väärtus omada pos. väärtusi ja neg. väärtusi. (-30...+30) võib õhu erisoojuse C p = 1KJ KgK
energialiikide ekvivalentsuse printsiip. 143 Ja veelkord energia jäävuse seadus Üheski loodusnähtuses ei saa energia jäljetult kaduda või eimillestki tekkida. Energia saab minna ühest liigist teise, kusjuures need üleminekud toimuvad alati rangelt ekvivalentsetes vahekordades. 144 Hessi seadus Soojusefekt, olles võrdne reaktsioonisaaduste ja lähteainete entalpiate erinevusega, ei sõltu reaktsiooni tegeliku toimumise viisist ega vaheetappidest. Näiteks soojusefekt reaktsioonile. C(grafiit) + O2(g) CO2(g) DH° = -393.5 kJ Kui me saame aga grafiidist enne süsinikoksiidi: C(grafiit) + 1/2 O2(g) CO(g) DH° = -110.5 kJ ja põletame CO seejärel edasi süsinikdioksiidiks: CO(g) + 1/2 O2(g) CO2(g) DH°= -283.0 kJ on summaarne eralduv soojushulk ikka -110.5 + (-283.0) = -393.5 kJ
) aine täielikul põlemisel vabanevat soojushulka. Täieliku põlemise produktideks on mittepõlevad ained: CO2, H2O, ja N2. Reaktsiooni soojusefekti võib arvutada ka põlemissoojuste kaudu. H° leidmiseks tuleb lähteainete põlemissoojuste algebralisest summast lahutada produktide põlemissoojuste algebraline summa. Hessi seadus Reaktsiooni soojusefekt (q) on võrdne süsteemi lõpp-ja algoleku siseenergiate (kui V = const) või entalpiate (kui P = const) vahega ega sõltu protsessi läbiviimise viisist ja vahestaadiumidest. Kui protsess toimub mitmes etapis, siis on protsessi summaarne soojusefekt võrdne üksikute etappide soojusefektide summaga. Ringprotsessi soojusefekt on võrdne nulliga. Hessi seadus annab võimaluse leida reaktsioonide soojusefekte, mida on raske mõõta, seega ka võimaluse leida ühendite tekkeentalpiate väärtusi, juhul kui soojusefekti nende tekkimisel lihtainetest pole võimalik mõõta
annaabi.ee 
