) Gaasile antav soojushulk avaldub nüüd kujul 3 Q2 = U + A2 . Kuna mõlema protsessi korral tõsteti gaasi temperatuuri ühe ja sama kraadide arvu võrra, siis oli gaasi siseenergia muutus mõlemal juhul ühesugune (ideaalse gaasi siseenergia sõltub ainult temperatuurist), seega U = Q1 ja saame tulemuseks Q2 = Q1 + A2 = 60 + 40 = 100 J . Vastus: kui gaas paisus isobaarselt, anti talle soojushulk 100 J. NB! Tasub teada, et gaaside korral on soojushulkade arvutamine keerukam, sest see sõltub gaasiga tehtavast protsessist. Nagu me eelmises ülesandes nägime, on jääval rõhul soojendamisel vajaminev soojushulk suurem kui jääval ruumalal soojendamisel, sest jääva rõhu korral gaas paisub ja osa juurdeantavast soojusest läheb paisumistööks. Soojushulga arvutamise valem Q = c m T jääb küll endiseks, kuid erisoojused on jääval
Rankine ringprotsessis veeaur kondenseerub kondensaatoris täielikult. Seal ei pea vähetihedat niiset auru ühelt rõhult teisele komprimeerima. Vaid seda asendab pump. Pumba töö on oluliselt väiksem, kuid ühtlasi suureneb Rankine ringprotsessist lahkuv soojushulk. Rankine’i ringprotsessi kulg ja kuju Ts- diagrammil sõltub jõumasinasse siseneva auru parameetritest, mille alusel võib esile tõsta kolm tüüpjuhtumit: 1) ringprotsess küllastunud (niiske) auruga kuumutatakse isobaarselt, sest rankine ringprotsessi sisestub soojus madalamal keskmisel temperatuuril kui carnoti ringprotsessis.; 2) ringprotsess ülekuumendatud auruga, kus auru algtemperatuur ületab algrõhule vastava küllastustemperatuuri (võimalik siis, kui auru algrõhk on kriitilisest rõhust madalam). Soojuselektrijaamades kasutatav ringprotsess; 3) ringprotsess auruga, mille algparameetrid on kõrgemad kriitilistest. 1) 3.-3.’ Vee isoentroopne komplimeerimine toitepumbas 2) 3.’-4
naabermolekuli või gaasi piirava pinnaga. Põrked põhjustavad rõhu, mis ajaühikus jaguneb üle pinna ühtlaselt (pascali s,). Loodudes sellist gaasi ei esine. Ideaalsete gaaside seadused 1.SEADUS (Goyle- Marioette seadus): kui gaasi oleku muutus (e. TD protsess) toimub konstansel temperatuuril, siis erimahud suhtuvad pöördvõrdeliselt rõhkudega. v1/v2=p1/p2. Isotermiline protsess 2.SEADUS (Gay- Lussaci sedaus): kui gaasi oleku muutus toimub isobaarselt (p=const), siis erimahud sõltuvad võrdeliselt absoluutse temperatuuridega. v1/v2=T1/T2 3. SEADUS (Charlsi seadus): V=const, siis p1/p2=T1/T2 (isohoorne) Ideaalse gaasi olekuvõrrandid Termodünaamilise keha termiliseks oleku- ehk karaktervõrrandiks nim. võrrandit, mis seob omavahel termodünaamilises tasakaalus oleva süsteemi termilised olekuparameetrid. 1. Ideaalsete 2 mw 2
diferentsiaali: dq = cdT = cv ( n-k / n-l ) dT Kui asetame dq termodünaamilise keha entroopia diferentsiaali ds = dq/T ja seda integreerides, saame s = s2 s1 = cv ( n-k / n-l ) ln (T2/T1) . Näide 4 kg õhku algparameetritega p1 = 1,50 MN/m2 ja t1 = 3000C paisub viiekordse mahuni. Leida õhu parameetrid protsessi lõpus, protsessis sooritatav töö, protsessist osavõttev soojushulk ja siseenergia muutus, kui paisumine toimub isobaarselt, isotermselt, adiabaatselt k=1,4 ja polütroopselt (astmenäitajaga n=1,6). 1. Isobaarne protsess. Õhu almaht valemi (pV = MRT) põhjal V1 = MRT1/p1 = [ 4·287 (273+300) / 1,50 · 106] = 0,44 m3 . Õhu maht paisumisprotsessi lõpul: V2 = 5V1 = 5 · 0,44 = 2,20 m3 . Temperatuur paisumisprotsessi lõpul valemi (v1/v2 = T1/T2) järgi T2 = T1 v2/v1 = (273+300) 5 = 28650K = 25920C . Protsessis sooritatav töö (L = p(v2-v1)
Villu Vares Energia ja keskkond Tänapäeva autodes kasutatakse kiirekäigulist diiselmootorit, milles on realiseeritud Sabathe'i- Trinkleri ringprotsessi nime all tuntud segaringprotsess (vt Joonis 5 .43). Nagu Dieseli ringprotsessiski, toimub kütuse süttimine isesüttimise teel. Kütus pritsitakse kõrgrõhu pumpadega eelpõlemiskambrisse, kus kütus põleb esialgu isohoorselt ning seejärel põlemine jätkub mootori silindris isobaarselt. Kütusena kasutatakse kiirekäigulises diiselmootoris samu kütuseid, mis aeglasekäigulistes kompressor-diiselmootoriski. Segaringprotsessil töötava kolbmootori ehitas vene insener G. Trinkler 1902.a ja selle töö printsiip patenteeriti 1904. Joonis 5.42 Ideaalse Diesel'i ringprotsessi pv ja Ts diagrammid Segaringprotsessi diagrammidel (vt Joonis 5 .43) kujutab joon 1 2 õhu isoentroopset komprimeerimist rõhult p1 rõhuni p2