Ülesanded V Lahendusi 2. Milline on süsteemi lõpptemperatuur, kui 100 g toatemperatuuri juures olevasse vette sukeldati 100 g massiga raudnael temperatuuriga 40°C? Antud vee mass m1=0,1 kg vee temperatuur t1=20ºC J kg vee erisoojus c1 = 4190 K raua mass m2 = 0,1 kg raua temperatuur t2=40ºC J kg raua erisoojus c1 = 470 K Leida lõpptemperatuur t=? Lahendus Lähtume energia jäävusest soojusülekandel Q1 + Q2 = 0 . Avaldame soojushulgad massi, erisoojuse ja temperatuuri muudu kaudu ja avaldame lõpptemperatuuri t: m1c1 (t - t1 ) + m2 c2 (t - t2 ) = 0 m1c1t - m1c1t1 + m2 c2 t - m2 c2 t2 = 0 ( m1c1 + m2 c2 )t = m1c1t1 + m2 c2 t2
Q= 0,6MJ= 600 000 J 600 000 J m= =27 kg m=? J 2200 ∗10° C kg∗° C Vastus: Soojenes 27 kg jääd. 3. 5 tonni terase (erisoojus 460 J/(kg·°C)) soojendamiseks kulus 2,944 GJ energiat. Milliseks kujunes terase lõpptemperatuur kui alguses oli see 20°C? t1= 20 °C Q= cm∆t Q m= 5 t= 5000 kg ∆ t= cm c= 460 J/(kg*°C) ∆t= t2- t1 Q= 2,944 GJ= 2,944 *109 J 2 944 000000 J
sulamistemperatuur on 660 0C), siis arvutatakse soojendamiseks vajaminev soojushulk valemiga Q = c m T = c m (t 2 - t1 ) . Asendades algandmed, saame tulemuseks Q = ( 890 3 (80 - 20) ) J = 160000 J = 160 kJ. Vastus: alumiiniumi soojendamiseks vajaminev soojushulk on 160 kJ. Näidisülesanne 2. Termoses olevale poolele liitrile veele temperatuuriga 20 0 C lisatakse 200 g vett temperatuuriga 100 0 C. Milline on vee lõpptemperatuur termoses kui soojuskadusid termoses pole vaja arvestada? Lahendus. Antud: Kõigepealt paar sõna algandmetest. Soojushulkade arvutamisel V1 = 0,5 L m1 = 0,5 kg on vaja teada aine massi. Meil on termoses olev vesi antud tema t1 = 20 0C ruumala kaudu. Teatavasti saame ruumala ja tiheduse kaudu m2 = 200 g = 0,2 kg leida vee massi termoses, kuid siin me kirjutasime vee algmassi
q = µ A 2 5 10 5 q = 0,65 3,5 10 -6 = 2,275 10 -6 1000 = 7,2 10 -5 m 3 / s =4,32 l / min 1000 Vastus: Vedeliku vooluhulk läbi drosseli on 4,32 l / min . Ülesanne 10 Balloon, mille maht on V m 3 , on täidetud gaasiga. Balloonile paigaldatud manomeeter näitab rõhku p 1 bar. Gaasi temperatuur balloonis on T 1 °C. Peale osa gaasi kasutamist näitab manomeeter rõhku p 2 bar ja gaasi lõpptemperatuur on T 2 °C. Leidke kulutatud gaasi mass kg, kui balloonis oleva gaasi konstant R on J/kg deg. Õhu rõhk p bar = 1bar. Antud: V=1,5 m 3 ballooni maht p1 = 69bar + 1bar = 70bar = 70 10 5 Pa rõhk algselt T1 = 17 C = 290,15 K gaasi algtemperatuur p 2 = 48bar + 1bar = 49bar = 49 10 5 Pa rõhk peale osa gaasi kasutamist T2 = 15 C ' = 288,15 K gaasi lõpptemperatuur
raskusjõud v - kiirus t - aeg ! s - teepikkus A - töö ! rõhk N - võimsus h - kasutegur ! r-tihedus ! vedeliku samba rõhk m - mass Q – soojushulk c – erisoojus m – mass ! üleslükke jõud t - algtemperatuur t - lõpptemperatuur ! l - sulamissoojus L - aurustumissoojus ! keha mass I – voolutugevus q – elektrilaengu suurus t – aeg U – pinge R – juhi takistus ! kiirus r - eritakistus ! l – juhi pikkus S – juhi pindala ! töö A – elektrivoolu töö Q – soojushulk N – elektrivoolu võimsus !
Vee mass 𝑚𝑣 = 208 𝑘𝑔 Terase erisoojus 𝑐𝑡 = 0,465 𝑘𝐽⁄(𝑘𝑔 ∙ 𝐾) Katla(terase) mass 𝑚𝑡 = 410 𝑘𝑔 Vee algtemperatuur 𝑡1 = 26,69 ℃ Vee lõpptemperatuur 𝑡2 = 87,38 ℃ Puidu(lepp) ehk kütuse mass 𝑚𝑝 = 7,26 𝑘𝑔 Puidu niiskus 𝜑 = 20% Temperatuuri muut ∆𝑡 = 𝑡2 − 𝑡1 = 87,38 − 26,69 = 60,69 𝐾 Kasuteguri leidmiseks tuleb jagada tegelikust temperatuuritõusust arvutatud soojenemise energia puiduga katlasse asetatud energiaga.
Soojusõpetus · Soojushulk: Q = cm(t² - t¹) (soojushulk = erisoojus x mass x (lõpptemperatuur - algtemperatuur)) põhiühik: J(dzaul) · Sulamissoojus: = Q : m (sulamissoojus = soojushulk : mass) · Aurustumissoojus: L = Q : m Elektriõpetus · Voolutugevus: I = q : t (voolutugevus = laengu suurus : aeg) põhiühik: A(amper) · voolutugevus: I = U : R (voolutugevus = pinge : takistus) · Pinge: U = A : q (pinge = töö : laengu suurus) põhiühik: V(volt) · Eritakistus: = RS : l (eritakistus = takistus x juhi pindala : juhi pikkus)
· V Ruumala, · T Celvini temperatuur, · m Mass, · U Siseenergia, · Q Soojushulk. Geneetiline energia (ehk keha siseenergia) - Sõltub keha temperatuurist. Soojushulk Tähis Q, ühikuks 1J (ka 1 ca). Edasi kanduv energia. Siseenergia hulk, mis üks keha ära annab ja mille teine keha vastu saab. Q = mc(t-t0). Q = Keha annab ära soojust, Q+ = Keha saab soojust juurde. · c = erisoojus, · t0 = algtemperatuur, · t = lõpptemperatuur. Energia Energia ei teki ega kao, vaid levib ühelt kehalt teisele, muunduda ühest liigist teiseks. Soojusenergia kandub ühelt kehalt teisele. Nt. pliidi küttekehas olev energia kandub edasi vette - kusagil aeglustus molekulide liikumine ja vee energia suurenes, vesi läheb soojemaks. Soojusülekanne Siseenergia levimine. Soojusülekandes levib siseenergia iseenesest soojemalt kehalt külmemale. Soojusülekande liigid on:
· Erisoojus Q · Sulamissoojus m Q L · Aurustumissoojus m Füüsikalised suurused · Q - soojushulk, (J) J · c - erisoojus, ( kg K ) · t1 algtemperatuur · t2 lõpptemperatuur J · L - aurustumissoojus, ( kg ) · T - temperatuur, (K) J · - sulamissoojus, ( kg ) Temperatuur · Keha ruumala muut on võrdeline temperatuuri muuduga. · Aine siseenergiaks nimetatakse aineosakeste kineetilise ja potentsiaalse energia summat · Mida kiiremini liiguvad aineosakesed, seda kõrgem on aine temperatuur.
- kasutegur Valem Mille arvutamiseks kasutatakse Tähised tihedus raskusjõud rõhk vedeliku samba rõhk üleslükke jõud keha mass kiirus töö võimsus kasutegur Q soojushulk Soojushulk c erisoojus m mass - algtemperatuur - lõpptemperatuur l - sulamissoojus Erisoojus L - aurustumissoojus Sulamissoojus Aurustumissoojus I voolutugevus q elektrilaengu suurus t aeg U pinge R juhi takistus r - eritakistus l juhi pikkus S juhi pindala
Toru mõõtmed Välisdiameeter 20 mm, sisediameeter 16 mm Torude arv 88 Torukimbu diameeter 0,276 m Korpuse diameeter 0,287 m Torude pikkus 10 m Tehnoloogilised arvutused Soojusbilansi arvutus Jahutatav ain: OKTAAN: Keemistemperatuur T A 1=t alg=126° C (Wolfram Alpha, 2017) Lõpptemperatuur T A 2=t lõpp=30 ° C 126+30 Keskmine temperatuur t= =78 ° C 2 Etteantud mahtkulu V = 18 m3/h = 0,005 m3/s Tihedus 78 juures = 0,6546 g/cm3 = 654,6 kg/m3 (Wolfram Alpha, 2017) Soojusmahtuvus CA = 2415 J/kg*K=2,415 kJ/kg*K (Wolfram Alpha, 2017) Masskulu GA = V = 654,6*0,005 = 3,273 kg/s Viskoossus 78 juures µ = 2,97*10-4 Pa s (Wolfram Alpha, 2017)
Kõige suuremat erisoojust looduses omab vesi. Kui aine erisoojus on suur, siis ta soojeneb ja jahtub aeglaselt. Vee erisoojus mõjutab kliimat. J/kg * C -- erisoojuse ühik Vee erisoojus on 4200J/kgC Raua erisoojus on 460J/kgC Valem, mis arvestab keha massi, temperatuuri ja soojushulka. Q = m * c (t2 t1) Ülesanne: Vee algtemperatuur on 20 C ja lõpptemperatuur on 100 C. Mass on 1kg. Kui palju soojust kulub vee keema ajamisele? Antud: Q = m * c (t2 t1) t1 = 20C 1 * 4200 (100 20) = 336000J = 336kJ t2 = 100C m = 1kg Vastus: soojust kulub 336kJ C = 4200J/kgC Leia Q 1kg raua temperatuur tõsteti 20 C - 100 C.
Selliseks süsteemiks on kehade kogum, mis on soojusvahetuses ainult omavahel, mitte aga väljaspool kogumit asuvate kehadega. Mida iseloomustab kahe keha temperatuuri vahe? Temperatuuride summal pole füüsikalist mõtet, aga temperatuuride vahel ehk temperatuuri muudul on, see määrab ära näiteks soojusvahetuse üleantava soojushulga. Temperatuuri muut tnäitab, kui palju on keha temperatuuri muutunud ja see leitakse seosest t=t t , kus t on keha lõpptemperatuur ja t keha algtemperatuur. Kuidas on saadud absoluutse temperatuuri skaala? Füüsikas kasutatakse rahvusvaheliselt tunnustatud, nn absoluutse temperatuuriskaalat, mille kehtestas 1848 a lord Kelvin. Selle skaala nullpunktiks on valitud nn. Absoluutne nulltemperatuu, so madalaim temperatuur, millega võrdset või madalamat pole võimalik saavutada. Selle temperatuurile Celsiuse skaalas vastab -273,15 .Temperatuuri ühikut Kelvini skaalal nim kelviniks(K)
Selle keraamilise toru ümber paikneb elektriline küttekeha, keraamilise toru sisse on aga paigaldatud metallplokk võrdlus- ja kalibreeritava termopaariga. Temperatuuriregulaator töötab pulseerivas reziimis. Ahju soojusliku inertsi tõttu stabiliseerub temperatuur aeglaselt etteantud väärtuse juures. Stabiliseerunud temperatuuride (s.t. voltmeetri näit ei tohi muutuda 30 sekundi jooksul rohkem kui 0,006mV võrra) korral fikseeritakse mõlema voltmeetri näidud. Kalibreerimise lõpptemperatuur ei tohi ületada ahjule lubatavat kõrgeimat töötemperatuuri. Mõõtmise üldine ulatus ja lugemite tihedus tuleb kooskõlastada juhendajaga. Kui esimene temperatuur tasakaaluolukorras on fikseeritud, suurendatakse temperatuuri etteannet 25 °C võrra. Kui temperatuur on stabiliseerunud, fikseeritakse näidud. Nii jätkatakse kuni viimase etteantud temperatuurini. Tabel 1.1 1
(mida kõrgem on temperatuur, seda kõrgem on siseenergia) Soojusjuhtivus - siseenergia levimine ühelt aineosakeselt teisele. Q - soojushulk, keha siseenergia muut (keha siseenergia hulk, mis kandub ühelt kehalt teisele kehale või vastupidi) ühik: 1J c - keha erisoojus, näitab, kui suurt soojushulka on vaja, et tõsta 1kg aine temperatuuri 1°C võrra ühik: J/kg°C Q = cmΔt m = Q : cΔt Δt = (t2 - t1) - temperatuuride muut (lõpptemperatuur - algtemperatuur) 3. Aine agregaatoleku muutumine Sulamine - Aine üleminek tahkest vedelasse Tahkumine - Aine üleminek vedelast Sulamissoojus - näitab, kui suurt soojushulka on vaja 1kg aine sulamiseks 1J/kg λ=Q:m Q=λm Aurumine - Üleminek vedelast olekust gaasilisse - Energiat kulub aineosakeste vaheliste sidemete lõhkumiseks L - aurustumissoojus, näitab, kui suur soojushulk kulub 1kg vedeliku aurumiseks jääval temperatuuril
Mahulised kaod 4% 14,72 : 0,96 = 15,33 l/min Vastus: Silindri toitva pumba minimaalne vajalik tootlikus on 15,33 l/min. Ülesanne 4. Balloon, mille maht on 0,6 m³ on täidetud gaasiga. Balloonile paigaldatud manomeeter näitab rõhku 114 bar. Gaasi temperatuur balloonis on 20ºC. Peale osa gaasi kasutamist näitab manomeeter rõhku 65 bar ja gaasi lõpptemperatuur on 15ºC. Leidke kulutatud gaasi mass kg, kui balloonis oleva gaasi konstant R on 259,8 J/kg deg. Õhu rõhk p' = 1 bar. Antud: V= 0,6 m³ pV=mRt p1= 114 bar =11400000 Pa t1= 20 ºC +273 = 293 K m= , kus m on mass, p on rõhk, v ruumala, p2= 65 bar =6500000 Pa R konstant ja t on temperatuur t2= 15 ºC +273 = 288 K R= 259,8 J/kg Leida m? m1= = 89,85 kg
Käesolev töö põhineb soojusülekandel. Kui üks keha annab mingi hulga soojust ära, peab mõni teine keha samapalju soojust juurde saama, Q1=- Q2. Soojusülekanne kestab seni, kuni temperatuurid tasakaalustuvad. Kui on rohkem, kui kaks keha (n keha) soojusvahetuses, siis soojusliku tasakaalu võrrand on Q1+Q2+Q3+...+Qn=0. Keha poolt juurdesaadud või äraantud soojushulka saab arvutada valemiga Q=mc(t2-t1) m- keha mass c- erisoojus t1-algtemperatuur t2-lõpptemperatuur 2. Töö eesmärk: Metallist silindri erisoojuse määramine ja selle põhjal silindri materjali kindlakstegemine.. 3. Töövahendid: Metallist katsekeha, tehnilised kaalud koos vihtidega või elektroonilised kaalud, kalorimeeter, termomeeter, veekeedukann, niit katsekeha veest väljavõtmiseks, erisoojuste tabel. 4. Töö käik: Ühendage kann vooluvõrku, et töö ettevalmistamise lõpuks vesi juba keeks. Kaaluge kalorimeetri sisemise anuma mass algul, ilma veeta ja seejärel koos veega
q 0,65 0,4 10 5 0,26 10 7 115,47 0,0003 18 750 s min Vooluhulk läbi drosseli on 18 l/min Ülesanne10 Balloon mahuga V = 0,6 m3 on täidetud gaasiga (hapnikuga O2). Balloonile paigaldatud manomeeter näitab rõhku p1 = 114 bar. Gaasi temperatuur balloonis on t1 = 20 °C. Peale osa gaasi kasutamist näitab manomeeter rõhku p2 = 65 bar ja gaasi lõpptemperatuur on t2 = 15 °C. J Leida kulutatud gaasi mass kg, kui balloonis oleva gaasi konstant R = 259,8 kg deg . Õhu rõhk pbar = 1 bar Lahendus pV pV mRT , kus avaldan m RT p – rõhk v – ruumala m – gaasi mass R – gaasi kontstant T – gaasi temperatur
T2 = ? seega ka arvutustes tuleb kasutada absoluutset temperatuuri. Isobaarsel protsessil rõhk ei muutu p = const. Lähtudes ideaalse ideaalse gaasi olekuvõrrandist pV = N k T võime väita, et isobaarilisel protsessil muutub gaasi ruumala võrdeliselt tema temperatuuriga ehk teisiti väljendades: ruumala ja temperatuuri jagatis on jääv suurus V = const. T Sellest lähtudes võime gaasi alg- ja lõppoleku kohta kirjutada V1 V2 = , T1 T2 millest lõpptemperatuur V2 T1 T2 = . V1 Kuna V2 / V1 = 0,9 , siis arvutamine annab T2 = ( 0,9 303 ) K = 273 K . Vastus: gaasi tuleb isobaariliselt jahutada temperatuurini 273 K (0 0 C). Näidisülesanne 8. Temperatuuril 30 0 C on gaasi rõhk anumas 150 kPa. Kui suur on gaasi rõhk samas anumas temperatuuril -30 0 C? 9 Lahendus. Antud: p1 = 150 kPa Teeme ülesande algandmeid kajastava joonise (Celsiuse kraadid
Horisontaalselt paikneva veeboileri tootlikus oli 18000 kg/h ning 24 kraadine vesi oli tarvis kuumutada 80 kraadini, kasutades selleks saja kraadist drosseldatud primaarauru. Boileris olevate torude siseläbimõõt oli 25 millimeetrit ning välisläbimõõt 29 millimeetrit. Lisaks leiti pumba võimsus. 1. Temperatuuride graafik ja keskmine logaritmiline temperatuuride vahe Toote, milleks oli kuum vesi, puhul oli teada nii alg- kui ka lõpptemperatuur ning auru rõhk. Auru temperatuur oli protsessis konstantne. Vee alg- ja lõpptemperatuur (t1, t2) : t1 = 24oc t2 = 80oc Teades ainult auru rõhku, leiti sellele vastav temperatuur aurutabelist (Lisa 1) pa= 1,033 ata ta= 100oc Arvutati keskmine logaritmiline temperatuuride vahe kütteauru ja vee vahel: t 2 t1 t ta t 1 ; C ln ta t 2 ∆t = 80-24 / ln (100- 24/100-80) = 56 / ln3,8 = 41,94 oc
Reaktiivid: H2O vesi ; NH4NO3 ammooniumnitraat ; Na2SO4 naatriumsulfaat Töö käik: Kahte katseklaasi valatakse 5 cm3 destilleeritud vett ning möödetakse selle temperatuur. Ühte katse klaasi lisada 3 g ammooniumnitraati ning teise 3 g naatriumsulfaati. Termomeetriga ettevaatlikult segades jälgida temperatuuri muutusi ning märkida üles suurim erinevus algtemperatuurist. Katse andmed: Katseklaasi sisu Algtemperatuur Lõpptemperatuur Suurim erinevus O O C C algtemp.-st Vesi + ammooniumnitraat 19,5 2 -17,5 Vesi + naatriumsulfaat 19,5 31 + 11,5 Järeldused: Soojusefekt võib olla nii positiivne kui negatiivne, ehk endo- ja eksotermilised reaktsioonid.
Kuna lennuk peab õhku tõusma maapinnalt, kasutame õhurõhku maapinnal. F = 0,04 pS = 0,04 105 100 = 4 105 N = 400kN Vastus: Lennuki kandevõime on 400 kN. 16. 10 liitrises balloonis hoitakse gaasi, milles temperatuuril 25°C on rõhk 500 kPa. Balloon kannatab rõhku 1000 kPa. Kas balloon peab vastu, kui temperatuur tõuseb 80 kraadini Celsiuse järgi? ballooni ruumala V = 10l = 0,01m 3 algtemperatuur T1 = 273 + 25 = 298K algrõhk p1 = 500kPa = 5 105 Pa lõpptemperatuur T2 = 273 + 80 = 353K rõhk lõpptemperatuuril p2 = ? Lahendus Ideaalse gaasi olekuvõrrand pV = nRT . Kuna ruumala V ja gaasi moolide arv n jäävad samaks, siis p1V = nRT1 p2V = nRT2 Jagame võrdused omavahel läbi ja avaldame p2 p1V nRT1 = p2V nRT2 p1 T1
Rasvase segu meetod. Mitterasvane liha kuterdatakse kuivalt koos fosfaadi ja nitritsoolaga, seejärel lisatakse kogu jäävesi ning kuterdatakse kuni segu temperatuur on umbes 0 °C. Mitterasvane kuterdatud segu võetakse kutrist välja. Laaditakse kutrisse rasvane liha ja kuterdatakse kreemjaks kuni temperatuurini 14 °C. Seejärel kuterdatakse kahes kuni kolmes osas juurde mitterasvane segu ning lisatakse maitseained. Kuterdamise lõpptemperatuur 12–14 °C. Saadakse heleda põhiseguga vorstimass. Kuterdamise lõpuks peab saavutama normaalse kahefaasilise süsteemiga emulsiooni, mille pidevaks faasiks on vesi seal sisalduvate valkude ja sooladega ning dispengeerunud faasiks on vedel või tahke rasv (emulsioon, rasv või õli vees). Moodustunud emulsioon peab olema stabiilne, et moodustuks vorstimass. Emulsioonid on ebastabiilsed siis, kui nad ei sisalda emulgaatoreid või stabilisaatoreid
1. Temperatuuride graafik ja keskmine logaritmiline temperatuuride vahe Vee algtemperatuur t1= 20 °C Vee lõpptemperatuur t2= 87 °C Auru temperatuur tuleb leida aurutabelist. Primaarauru rõhk pa = 1,2 ata. Sellele vastab temperatuur ta = 105 °C. Keskmine logaritmiline temperatuuride vahe kütteauru ja vee vahel: t 2 - t1 87 - 20 67 67 t = = = = = 43,2 ta - t 1 105 - 20 ln ( 4,722 ) 1,552 °C ln ln ta - t 2 105 - 87 t= 43,2 °C Joonis 1. Boileri töö temperatuuride graafik 3
v1 vedeliku voolukiirus ristlõikel 1, m/s; v2 vedeliku voolukiirus ristlõikel 2, m/s; h1-2 hõõrdtakistusest tingitud rõhukadu, m. Vastus: Süsteemi toitva pumba poolt antava vedeliku minimaalne rõhk peab olema 83,1 bari. Ülesanne 10 (variant 4) Baloon mahuga V m3 on täidetud gaasiga. Balloonile on paigaldatud manomeeter näitab rõhku p1 bar. Gaasi temperatuur balloonis on T1 oC. Peale osa gaasi kasutamist näitab manomeeter rõhku p2 bar ja gaasi lõpptemperatuur on T2 oC. Leida kulutatud gaasi mass kg, kui baloonis oleva gaasi konstant R on J/kg deg. Õhu rõhk pbar=1bar. Antud: Gaas CO2 R= 189 J/kg deg V= 1,2 m3 p1= 69 bar =69*105Pa=69*105 N/m2 p2= 32 bar =32*105Pa=32*105 N/m2 T1=16 OC = 289OK T2=12OC=285 OK Leida: mk= ? kg Kuna manomeeter näitab ülerõhku, on vaja arvutada tegeliku gaasi rõhu: p1 algne manomeetri mõõdetud rõhk, bar; p1a absoluutne algne rõhk, bar; pbar õhurõhk, bar;
Enne arvutuste teostamist tuleb tutvuda kesttorusoojusvaheti ehitusega ja tööpõhimõttega (vt. loengumaterjale). Töö- ja arvutuskäik 1. Sissejuhatus Esitada töö eesmärk ning kirjeldada aparaadi tööd koos tähtsamate parameetritega. 2. Temperatuuride graafik ja keskmine logaritmiline temperatuuride vahe Enne temperatuuride graafiku (joonis 1) koostamist tuleb kindlaks teha mõlema keskkonna alg- ja lõpptemperatuurid. Toote (kuuma vee) puhul on teada nii alg- kui lõpptemperatuur (t1, t2). Auru temperatuur on aga protsessis konstantne (ta). Juhul kui on antud ainult auru rõhk (pa), siis tuleb temperatuur leida aurutabelist. Näide. Oletame, et sekundaarauru rõhk pa = 0,39 ata. Sellele vastab temperatuur ta = 75 °C. Keskmine logaritmiline temperatuuride vahe kütteauru ja vee vahel: t 2 - t1 t = ta - t1 ; °C ln ta - t 2 Joonis 1. Boileri töö temperatuuride graafik
..35m/s · Teatud tingimustel võib leegi levimiskiirus tõusta 1500....2000m/s. Sellist plahvatusliku põlemist nimetatakse detonatsiooniks. · Bensiini detonatsioonikindllust hinnatakse oktaaniarvuga. · Oktaaniarv on kokkuleppeline mõiste ja määratakse bensiini võrdlemisel etalonkütusega. · Etalonkütus on kindlas vahekorras võetud isooktaani ja heptaani segu. · Fikseeritakse aurustamise alg- ja lõpptemperatuur ning 10, 50, ja 90% bensiinikoguse aurustamise temperatuur. · Aurustamise algtemperatuur ei tohi suvistel bensiinidel olla alla +35kraadi. See on tähtis aurukorkide vältimiseks toitesüsteemis ja kadude vältimiseks hoiustamisel. · 10% bensiini aurustumisetemperatuur iseloomustab bensiini käivitusomadusi. Mida madalam on see temperatuur, seda paremini mootor käivitub. · 50% bensiini aurustamistemperatuur iseloomustab bensiini omadust tagada mootori
kraadi võrra (ühik on ). kg K · Keha soojendamiseks kuluv soojushulk sõltub temperatuuri muudust, keha massist ja ainest. Q = cmt · Sulamissoojus on konstant, mis näitab aine sulatamiseks kuluvat või tahkumisel eralduvat energia hulka. · Sulamine on aine siirdumine tahkest olekust vedelasse. · Soojushulk: Q = cm(t² - t¹) (soojushulk = erisoojus x mass x (lõpptemperatuur - algtemperatuur)) põhiühik: J(dzaul) · Aurustumissoojuseks nimetatakse soojushulka, mille peab andma keemistemperatuuril oleva vedeliku massiühikule, et muuta see sama temperatuuriga auruks. · Aurustumine vedeliku üleminek gaasilisse olekusse, energia neeldub · Aurustumissoojus: L = Q : m (soojushulk jagatud massiga)
temperatuuridevahemikke, mille juures aurustuvad teatud fraktsioonid e. osised mootoribensiinist. Parema ülevaate fraktsioonkoostisest annavad aurustumiskõverad, mis koostatakse destilleerimise katse andmete alusel. Fraktsioonkoostise sätestus on maailmas erinev. Enamus riike sätestab Ameerika süsteemiga, aga väike osa riike ka Euroopa süsteemiga. Ameerika süsteemi kohaselt normitakse temperatuurid, mille kohaselt on aurustunud 10, 50 ja 90 mahu % mootorikütusest ning keemise lõpptemperatuur. Euroopa süsteemi kohaselt normitakse t10 ja t50 asemel destilleerunud osa mahu % E temperatuuridel 70 kraadi ja 100 kraadi ning 150 kraadi. Ligikaudselt kajastub E70 mootorti töös samamoodi kui t10 ja E100 mootori töös samamoodi kui t50. 15. Mootoribensiinide fraktsioonkoostise iseloomustavad näitajad: * keemise algus- iseloomustab mootoribensiinides leiduvaid kõige madalama keemistemperatuuriga ühendeid. Madal keemise algus soodustab mootori käivitumist, kuid
kütuse kütteväärtusest hapniku küllusest koldes ja tõmbest põlemisgaaside kaalust ja erisoojusest kolde konstruktsioonist kütuse niiskusest Ahju soojasalvestus Ahju soojasalvestusvõime ehk soojamahtuvuse saab leida valemiga Q= cmt kus c om materjali erisoojus KJ, m ahju soojasalvestava osa mass kg, t ahju ja toatemperatuuri vahe kraadides, näiteks kui ahju maht on välis kabariidid järgi on 1,5 m3 algtemperatuur 40 kraadi ja lõpptemperatuur 150 kraadi siis arvestades ahju keskmiseks mahumassiks 1600 kg/m3 (sellega on lõõristik juba arvesse võetud, sest tühemiteta tellismüüritise mahumass on ligikaudu 2000 kg/m3 ) on ahju soojasalvestus Q=0,88*1,5*1600*(150-40)=232320 KJ= 64,4 kWh Elamu soojakaod määratakse projekteerimisel. Ahjude summaarene soojasalvestus peab olema piisav hoone 12 tunni(24) soojakadude kompenseerimiseks ja seda mõningase varuga, et temperatuuri kõikumine ei ületaks lubatud piiri. Kui ahi on
Võrrandi lahendiks on c 1 l Bk 2 1 1 c 1 l a c ln a . (6.16) S Kahjuks on lati otsitav lõpptemperatuur lühisel l lahendis ilmutamata kujul ja selle leidmiseks on otstarbekas kasutada nomogrammi. Selleks tähistame võrrandis (6.16) Bk Ak . (6.17) S2 Kui eeldada lati algtemperatuuriks lühisel a = 0oC, siis on kolmele erinevale elektriseadmetes kasutatavale juhtivmaterjalile võrrandi (6.16) alusel koostatud nomogramm esitatud joonisel 6.5.
pindpinevustegur, sisehõõrdetegur , eritakistus jne. 1 Temperatuuride summal pole füüsikalist mõtet , aga temperatuuride vahel ehk temperatuuri muudul on, see määrab ära näiteks soojusvahetusel üleantava soojushulga. Temperatuuri muut t näitab, kui palju on keha temperatuur muutunud ja see leitakse seosest t = tl ta , kus tl on keha lõpptemperatuur ja ta keha algtemperatuur. Temperatuuri mõõtmiseks kasutatakse enamasti Celsiuse skaalat (1742.a. alates), mille aluseks on jää sulamistemperatuurile ja vee keemistemperatuurile vastavate püsipunktide vahe jagamine 100-ks võrdseks osaks. Selliselt saadud suurust nimetatakse 1 °C (1 kraad Celsiuse järgi). Kasutatakse ka nimetust sentikraad. On kokku lepitud, et jää sulamisele vastab 0°C ja vee keemisele 100°C. Temperatuuri tähis Celsiuse kraadides on t.
Külmutamist rakendatakse alati, kui on tarvis säilitada kalu ja kalasaadusi kauem kui võimaldab kala jahutamine. Külmutamisele suunatakse liigi ja suuruse järgi sorteeritud kala. Olulisemaid muutusi kalas külmutamisel ja säilitamisel on tema kaalu muutumine. Külmutatakse ainult värsket kala. Tervet või roogitud kala külmutatakse jahutatavas keskkonnas, näiteks jää-soola segus, külmas õhus või vedelikes, mis miinustemperatuuril ei külmu. Kala lõpptemperatuur viiakse kiiresti alla miinus 20°C. Niisugune külmutusreziim põhjustab kalasaaduste esialgsetes omadustes ainult minimaalseid muutusi. Külmutatud kala kvaliteet sõltub peamiselt toorkala kvaliteedist, külmutamise kiirusest ja viisist ning säilitustingimustest. Kala külmutamiseks võib kasutada mitmeid süsteeme. Üheks näiteks võivad olla vertikaalplaatkülmutid. Seade koosneb vertikaalsetest plaatidest, mis asetsevad üksteisest ca 6 cm kaugusel
kriitiline piir on ületatud. Et kriitilisi piire määrata peavad HACCP rühma liikmetel olema detailsed teadmised potensiaalsetest ohtudest ja teguritest, mis aitavad ohte vältida ja kõrvaldada. Kontrollkriteerium lubab kõrvalekallet, kriitiline piir mitte. Keemilised, füüsikalised ja mikrobioloogilise kriteeriumid. Kontrolli kriteeriumid ja kriitilised piirid Fritüürõli temperatuur mitte üle +180 °C; Kuumtöötlusel liha sisetemperatuur mitte alla +75 °C; Jahutamisel toote lõpptemperatuur mitte üle + 5 °C 2 tunni möödudes; Kuumana säilitatava toidu temperatuur mitte alla +63 °C ja mitte üle 2 tunni; "What cannot be measured, cannot be controlled." Seire kehtestamine KKP- Planeeritud, kindlate protseduuride järgi teostatav tootmisprotsessi järgimine ja dokumenteerimine toiduohutuse tagamisel Mõõtmistulemusi võrreldakse kriitiliste piiridega Seiresüsteemi väljatöötamine Seire meetod Seire sagedus Inimesed Seire andmete säilitamine Seire MEETODID:
Kriitiline piir peab olema mõõdetava väärtusega. Kriitilised piirid peavad selgelt eristama vastuvõetava vastuvõetamatust. Kriitilised piirid peavad olema määratud igale KKP-le ning ühele KKP-le võib olla määratud mitu kriitilist piiri. Kriitilisel piiril võivad olla ülemine piirväärtus, alumine piirväärtus või mõlemad. Näited: • Fritüürõli temperatuur mitte üle +180C°; • Kuumtöötlusel liha sisetemperatuur mitte alla +75C° • Jahutamisel toote lõpptemperatuur mitte üle +5C° 2 tunni möödudes • Kuumana säilitatava toidu temperatuur mitte all +63C° ja mitte üle 2 tunni 9. samm: HACCP 4. põhimõte – kehtesta seiresüsteem Selleks, et kontrollida, et olukord kriitilises kontrollpunktis ei ületaks kehtestatud kriitilisi piire, tuleb teostada seiret, mille käigus hinnatakse olukorda kriitilises kontrollpunktis ja fikseeritakse tulemused. Seire peab olem tõhus ja kiiresti läbiviidav
· Taandatud soojus. Taandatud soojuseks nimetatakse soojushulga ja temperatuuri suhet Q/T=const. Taandatud soojus on seda suurem, mida madalamal temperatuuril toimub soojusülekanne. Taandatud soojus väljendab energeetilist kvaliteeti. Ülekantavast soojushulgast saab seda rohkem mehaanilist tööd, mida suurem on ülekandel temperatuuride vahe - st., mida kõrgem on algtemperatuur ja mida madalam lõpptemperatuur. Et temperatuuri languse määrab äraantud soojushulk, on järelikult madalamale temperatuurile antav (suurema taandatud soojusega) soojushulk energeetiliselt efektiivsem. VALEMID (SEADUSED) Loeng 2 · Keha liikumisvõrrand (vektorina ja koordinaatides). Liikumisvõrrand väljendab keha asukoha (kohavektori, st. selle kolme koordinaadi) sõltuvust ajast. Vektorina on liikumisvõrrandiks vektorvõrrand
Kriitiline piir peab olema mõõdetava väärtusega. Kriitilised piirid peavad selgelt eristama vastuvõetava vastuvõetamatust. Kriitilised piirid peavad olema määratud igale KKP-le ning ühele KKP-le võib olla määratud mitu kriitilist piiri. Kriitilisel piiril võivad olla ülemine piirväärtus, alumine piirväärtus või mõlemad. Näited: · Fritüürõli temperatuur mitte üle +180C°; · Kuumtöötlusel liha sisetemperatuur mitte alla +75C° · Jahutamisel toote lõpptemperatuur mitte üle +5C° 2 tunni möödudes · Kuumana säilitatava toidu temperatuur mitte all +63C° ja mitte üle 2 tunni 9. samm: HACCP 4. põhimõte kehtesta seiresüsteem Selleks, et kontrollida, et olukord kriitilises kontrollpunktis ei ületaks kehtestatud kriitilisi piire, tuleb teostada seiret, mille käigus hinnatakse olukorda kriitilises kontrollpunktis ja fikseeritakse tulemused. Seire peab olem tõhus ja kiiresti läbiviidav
madalsüsinikteraste korral, ehkki mõlemad vähendavad terase kõvadust. Rekristallisatsioonlõõmutust võib asendada normaliseerimisega juhul, kui tegemist pole kriitilise deformatsiooniastmega.rekristallisatsiooni lõõmutust kasutatakse märkimisväärse osa teraste sortimendi, seeosas külmvaltsteraspleki korral ( tsirka 15% kõigist toodetavaist terastest), aga ka kuumvaltsitud ja tõmmatud teraste korral kui protsessi lõpptemperatuur on 600 kraadi juures. Terase normaliseerimine Jämedateralist austenniidi stuktuuri võidakse parandada termotöötluse teel mida nim normaliseerimiseks. Normaliseerimise korral kuumutatakse terast 30-50 kraadi üle faasipiiri AC3 (Acm), seisutatakse sellel temperatuuril ja jahutatakse siis õhus. Normaliseerimise tulemusel vähenevad sisepinged ja toimub terase faasiline ümberkristalliseerumine, mis muudab valandite, sepiste ja keevitusõmbluste jämedateralise struktuuri peeneteralisemaks.
10% kuni 80kraadi iseloomustab mootori käivitust, kui on liiga vähe madalalt keevaid komponente, siis käivitub külm mootor halvasti; kui on liiga palju, siis see võib põhjustada mootori ülekuumenemist 50% kuni 105 kraadi iseloomustab töötamise stabiilsust, mootori soojenemiseks vajalikku aega 90% kuni 145 kraadi - aurumise täielikkus, mida vähem on raskelt keevaid komponente, seda parem on kütus 97,5% kuni 180 kraadi põlemise täielikus, mida kõrgem on lõpptemperatuur, seda halvemini põleb kütus ja tekib rohkem tahma. Joodiarv 2g/100g bensiini kohta. Areenide sisaldus 42% või 35%. Benseeni sisaldus alla 1%, väävlisisaldus alla 150ppm (või 30ppm sõltuvalt standardist). Puidu termilise töötlemise saadused. Üle 300 kraadi lagunevad kiiresti kõik komponendid, eralduvad gaasilised ja vedelad ühendid, jääb puusüsi. Destillaat jaguneb utteveeks ja tõrvaks. Uttevees on äädikhapet, metanooli, atsetooni, MeOAc
26 27 Kommentaarid Ülesande teksti tuleb lugeda tähelepanelikult ja rohkem kui üks kord, et sellest õigesti aru saada. Endale tuleb selgeks teha, millistest suurustest täpselt jada moodustub ja mis liiki see on. Lahenduskäiku tuleb kindlasti selgitada. I ja II variandis tuleb tähele panna, et lõpptemperatuur on järjestikuste muutuste summa (mitte jada n- es liige). Kuna tegur q < 1, siis on jada hääbuv ja tuleb leida hääbuva geomeetrilise jada kõikide liikmete summa. Summa leidmiseks võib kasutada ka piirväärtust jada n esimese liikme summast Sn, kui n 6 . Et tegemist on praktilise ülesandega, siis võib täpsete irratsionaalarvuliste tulemuste asemel kasutada ka nende ligikaudseid väärtusi. III variandis tuleb mõista, et teepikkus 490 m on aritmeetilise jada teatud arvu liikmete summa
või vees. Kõrgsüsiniku (C = 1,2 %) terase korral austeniseerimisel kasutatakse temperatuur 1100 1180 0C . Jahutamisel pliivannis austeniit laguneb isotermilistes tingimustes, mis annab ühtlase peeneteralise perliitstruktuuri suure plastsusega. 6) Terase töötlemine külmaga kasutakse jääkausteniidi vähendamiseks peale karastamist. Süsinikusisaldusel terases üle 0,5 % martensiitmuutuse lõpptemperatuur langeb alla nullgraadi ja karastamisel jahutuskeskkonnas toatemperatuuriga martensiitmuutus ei lähe lõpuni, tulemusena terases peale martensiiti jääb muutmatuna ka osa austeniiti (vt. joon. 6.9). Jääkausteniit vähendab terase kõvadust ja olles toatemperatuuril metastabiilseks faasiks ajaga muutub martensiidiks. See muutus kutsub esile terase mahulised muutused, kuna martensiit on suurema mahuga võrreldes
Temperatuuri nimetatakse Debye temperatuuriks, tahketel ainetel on ta tavaliselt allpool toatemperatuuri. Gaasilistel ainetel on maksimaalväärtus 3R. Suurim soojusmahtuvus on polümeersetel materjalidel, väiksem keraamilistel materjalidel ja metallidel. Metallidest on suurim soojusmahtuvus alumiiniumil. 13.1.2 Soojuspaisumine Suurem osa materjale paisub temperatuuri tõusul. Materjali lineaarmõõtmete muut avaldub: kus ja algpikkus ja algtemperatuur; ja lõpp-pikkus ja lõpptemperatuur; joonpaisumise tegur. Analoogiliselt ruumala muut: Ruumpaisumise tegur on isotroopsete materjalide korral võrdne 3. Atomaarsel tasemel tähendab materjali paisumine aatomitevahelise kauguse suurenemist. Seda on võimalik selgitada aatomite potentsiaalse energia (sidemeenergia) sõltuvusega aatomite vahelisest kaugusest (joon 13-2a). Tasakaalulisele aatomitevahelisele kaugusele 0K juures vastab . Kõrgematele temperatuuridele vastavad vibratsiooni energiad , jne
Faasiülemineku käigus (sulamine, aurustumine) muutub Cv hüppeliselt. Gaasilistel ainetel on Cv maksimaalväärtus 3R. Suurim soojusmahtuvus on polümeersetel materjalidel, väiksem keraamilistel materjalidel ja metallidel. Metallidest on suurim soojusmahtuvus alumiiniumil. 11.1.2 Soojuspaisumine Suurem osa materjale paisub temperatuuri tõusul. Materjali lineaarmõõtmete muut avaldub: l- l0/l0=l/ l0= l(T-T0) = lT kus l0 ja T0 algpikkus ja algtemperatuur; l ja T lõpp-pikkus ja lõpptemperatuur; l joonpaisumise tegur. Analoogiliselt ruumala muut: V/ V0= vT Ruumpaisumise tegur v on isotroopsete materjalide korral võrdne 3l. Atomaarsel tasemel tähendab materjali paisumine aatomitevahelise kauguse suurenemist. Seda on võimalik selgitada aatomite potentsiaalse energia (sidemeenergia) sõltuvusega aatomite vahelisest kaugusest (joon 11-2a). Tasakaalulisele aatomitevahelisele kaugusele 0K juures vastab r0. Kõrgematele temperatuuridele vastavad vibratsiooni energiad E1, E2 jne.
Auruvusest sõltuvad ka mootori käivitusomadused ning töötamise stabiilsus ja kaod kütuste hoidmisel. Vedelkütustel puudub kindel keemistemperatuur, sest nad koosnevad paljudest erinevate omadustega süsivesinikest. Auruvuse iseloomustamiseks kasutatakse kahte näitajat: fraktsioonkoostis ja küllastunud aururõhku. Fraktsioonkoostise iseloomustamiseks kasutatakse järgmisi temperatuure: keemise algus, 10 %, 50 % ja 90 % kütusekoguse väljakeemise temperatuur ning keemise lõpptemperatuur. Keemise algtemperatuur ei tohi olla liiga madal, sest siis on suured aurumiskaod. 10 % kütuse väljakeemise temperatuur iseloomustab mootori käivitus omadusi. Külm mootor käivitub paremini, kui aga kütuse keemise algtemperatuur on madalam. Soojal ajal võib selline kütus põhjustada torustikus aurukorkide tekkimise ning mootori seiskumise. 50 % kütuse väljakeemise temperatuurist sõltub mootori soojendamiseks vajalik aeg, töötamise stabiilsus ning ülemineku
Auruvusest sõltuvad ka mootori käivitusomadused ning töötamise stabiilsus ja kaod kütuste hoidmisel. Vedelkütustel puudub kindel keemistemperatuur, sest nad koosnevad paljudest erinevate omadustega süsivesinikest. Auruvuse iseloomustamiseks kasutatakse kahte näitajat: fraktsioonkoostis ja küllastunud aururõhku. Fraktsioonkoostise iseloomustamiseks kasutatakse järgmisi temperatuure: keemise algus, 10 %, 50 % ja 90 % kütusekoguse väljakeemise temperatuur ning keemise lõpptemperatuur. Keemise algtemperatuur ei tohi olla liiga madal, sest siis on suured aurumiskaod. 10 % kütuse väljakeemise temperatuur iseloomustab mootori käivitus omadusi. Külm mootor käivitub paremini, kui aga kütuse keemise algtemperatuur on madalam. Soojal ajal võib selline kütus põhjustada torustikus aurukorkide tekkimise ning mootori seiskumise. 50 % kütuse väljakeemise temperatuurist sõltub mootori soojendamiseks vajalik aeg, töötamise stabiilsus ning ülemineku
annaabi.ee 
