Ülesanne 5 Protsess ideaalgaasiga Algandmed: V1=8m3 Gaas on heelium (He) T=const. M(He)=4g/mol p1=8Mpa=8000000 Pa He moolerisoojus k=1,67 t1=400°C V2;T2;L;Q=? T1=T2=673,15 K p2=0,14 Mpa=140000 Pa Arvutused: Leian erimahu v1 valemist pv=RT: 8000000· 0,175 v2 = 140000 = 10 m3/kg RT v1 = p Leian massi: pV=mRT 8314
käsitleda koosnevana neljast ideaalsest komponendist: veeaur, süsihappegaas, lämmastik ja hapnik, millest kolme osamaht protsentides on antud lähteandmete tabelis. Põlemisel tekkiva suitsugaasi kogus kuupmeetrites sekundi kohta V sg 0 on esitatud normaaltingimustel ( B0 =760 mmHg ja t0 =0 °C). Isobaarse protsessi moolerisoojus kaheaatomilisele gaasile on 29,31 kJ/(kmol·K) ja kolmeaatomilisele gaasile 37,68 kJ/(kmol·K). Aine aatommassi määramisel lähtuda perioodilisustabelis leiduvatest väärtustest. Leida korstna ava minimaalne läbimõõt D tingimusel, et suitsugaasi voolukiirus ei oleks suurem kui 8 m/s. Määrata soojuskadu Q2 kui väliskeskkonna temperatuur on tv .
Puidu põlemisel tekkinud suitsugaas väljub katlamaja korstnast temperatuuril tsg. Suitsugaasi käsitleda koosnevana neljast ideaalsest komponendist: veeaur, süsihappegaas, lämmastik ja hapnik, millest kolme osamaht protsentides on antud lähteandmete tabelis. Põlemisel tekkiva suitsugaasi kogus kuupmeetrites sekundi kohta Vsg0 on esitatud normaaltingimustel (B0=760 mmHg ja t0=0 °C). Isobaarse protsessi moolerisoojus kaheaatomilisele gaasile on 29,31 kJ/(kmol·K) ja kolmeaatomilisele gaasile 37,68 kJ/ (kmol·K). Aine aatommassi määramisel lähtuda perioodilisustabelis leiduvatest väärtustest. Leida korstna ava minimaalne läbimõõt D tingimusel, et suitsugaasi voolukiirus ei oleks suurem kui 8 m/s. Määrata soojuskadu Q2 kui väliskeskkonna temperatuur on tv. Lähteandmed matrikli numbri() järgi: Suitsugaasi temperatuur( t sg ¿ - 130°C Süsihappegaasi osamaht(CO2) - 13%
võrdub nulliga dq T D 54. Mis on erisoojus ja tema liigid Erisoojuseks nimetatakse soojushulka, mis on vaja anda teatud kogusele kehale tematemperatuuri tõstmiseks ühe kraadi võrra Leiavad kasutamist kolme liiki erisoojused: 1) masserisoojus - c J/(kg K), antuna l kg gaasi kohta; 2) mahterisoojus - c' J/(m3 K), antuna l m3 gaasi kohta; 3) moolerisoojus - C J/(mool K), antuna l mooli gaasi kohta. 55. Erisoojuse määramise viisid. Keha erisoojus sõltub sellest, millistes tingimustes toimub tema kuumutamine. Erisoojustest kõneldes peame teadma, millistel tingimustel nad on määratud. Erisoojus püsival mahul cv ehk isohooriline erisoojus saadakse siis, kui gaasi maht temperatuuri tõstmisel jääb konstantseks. Erisoojus püsival rõhul cp ehk isobaariline erisoojus saadakse gaasi kuumutamisel püsival rõhul 56
D 55. Mis on erisoojus ja tema liigid Erisoojuseks nimetatakse soojushulka, mis on vaja anda teatud kogusele kehale tema temperatuuri tõstmiseks ühe kraadi võrra. Leiavad kasutamist kolme liiki erisoojused: 1) masserisoojus - c J/(kg K), antuna l kg gaasi kohta; 2) mahterisoojus - c' J/(m3 K), antuna l m3 gaasi kohta; 3) moolerisoojus - C J/(mool K), antuna l mooli gaasi kohta. 56. Erisoojuse määramise viisid. keha erisoojus sõltub sellest, millistes tingimustes toimub tema kuumutamine. Erisoojustest kõneldes peame teadma, millistel tingimustel nad on määratud. Erisoojus püsival mahul cv ehk isohooriline erisoojus saadakse siis, kui gaasi maht temperatuuri tõstmisel jääb konstantseks. Erisoojus püsival rõhul cp ehk isobaariline erisoojus saadakse gaasi kuumutamisel püsival rõhul
keha erisoojuseks nimetatakse soojushulka, mis on vaja anda temperatuurini. teatud kogusele ainele temperatuuri tõstmiseks ühe ühiku võrra: c=dq/dT. Erisoojust 1kg aine kohta nim. 7. Isohooriline protsess. Auru isohoorsel kuumutamisel masserisoojuseks [J/(kg*K)]. c´-mahterisoojus [J/(m3*K)] ja temperatuur tõuseb. Sõltuvana algolekust aur isohoorilisel moolerisoojus – C [J/(mol*K)]. Kahte viimast kasutatakse jahtumisel kas kuivab või niiskub. Isohoorilises protsessis aurule peamiselt gaasiliste kehade puhul. juurdeantud soojushulk q=u=u2-u1=(i2-i1)-v(p2-p1) J/kg. kui Termodünaamilise keha entalpia. Entalpia i on siseenergia u isohoorse protsessi lõpppunkt on niiske auru piirkonnas, siis ja rõhuenergia pv summa: i=u+pv J/kg
keha kuumenemise astet mingi teise keha suhtes ja Eristame 3-e erisoojust: 1.Masserisoojus c. Erisoojust Joonis: määrab nendevahelise soojusvoo suuna). 1kg aine kohta nim. masserisoojuseks [J/kg·K] . 2. 3.Soojus ja töö. 1.Energia ülekanne töö vormis- on Mahterisoojus c` [J/m3·k]. Mahterisoojus kuumutamise seotud kehade ümberpaiknemisega ruumis või tulemusena ei muutu . 3.Moolerisoojus C=µc [J/ süsteemiväliste parameetrite muutusega. 2.Energia (kmol·K).]. Kahte viimast kasutatakse peamiselt otsest üleminekut ühelt kehalt teisele ilma väliste gaasiliste kehade puhul. Temperatuuri kasvades parameetrite muutusteta (kõrgema temp. kehalt erisoojus kasvab. Tõeliseks erisoojuseks- nim. madalama temp. kehale), sellist ülekande vormi nim. erisoojust, mida keha omab c=dq/dt = limq/t. soojuseks
T2 - T1 Erisoojus nim. soojushulka mis on vaja juurde juhtida ühele hulgaühikule, et tõsta temp. 1 kraadi võrra. q c= ; [J/kg*K] diferentsiaalkujul: c=dq/dt T2 - T1 13. Erisoojuste liigitus. Erinevate erisoojuste liikide täpne definitsioon ja mõõtühik. Mayeri võrrand. 1) Masserisoojus Erisoojus 1 kg aine kohta. (c) [J/kg*K] 2) Mahterisoojus Erisoojus 1 m³ gaasi kohta normaaltingimustel (c') [J/m³*K] 3) Moolerisoojus Erisoojus 1 mooli gaasi kohta (c) [J/kmol*K] Termodünaamikas kasutatakse kas isobaarset (cp, cp', cp) või isohoorset(cv, cv', cv) erisoojust. Mayeri võrrand: cp cv = R [J/kg*K] 14. Reaalgaaside mõiste. Reaalgaasi pv diagramm koos seletusega. Reaalgaaside põhiomadus. Reaalgaasid Looduses esinevad gaasid, mille omadused erinevad ideaalgaaside omadest. Kui ideaalgaasi puhul z=pV/RT = 1 siis reaalgaaside puhul z1 (aga võib ka =1)
q- soojushulk; du- siseenergia muutus, muutub tehtud töö arvel; dl- mehaniiline töö. Termodünaamilise keha erisoojused. Termodünaamilise keha erisoojuseks nimetatakse soojushulka, mis on vaja anda teatud kogusele ainele temperatuuri tõstmiseks ühiku (1K) võrra: c=dq/dT. Eristame 3-e erisoojust: 1.Masserisoojus c. Erisoojust 1kg aine kohta nim. masserisoojuseks [J/kg•K] . 2. Mahterisoojus c` [J/m3•k]. Mahterisoojus kuumutamise tulemusena ei muutu . 3.Moolerisoojus C=c [J/(kmol•K).]. Kahte viimast kasutatakse peamiselt gaasiliste kehade puhul. Temperatuuri kasvades erisoojus kasvab. Tõeliseks erisoojuseks- nim. erisoojust, mida keha omab c=dq/dt = limq/t. Td-s leiavad kõige ulatuslikumat praktilist rakendust td-lise keha isobaariline (püsival rõhul) ja isohooriline (püsival mahul) erisoojus Termodünaamilise keha entalpia. Entalpia h on siseen u ja rõhuenergia pv summa: h=u+pv [J/kg]. Arvuliselt on võrdne tööga, mis
C=dq/dT 17. Soojusmahtuvuse def Soojusmahtuvuseks nimetatakse soojushulka, mis on vaja juurde juhtida ainele või kehale et muuta tema temperatuuri ühe kraadi võrra. 18. Erisoojuste liigitused ja mõõteühikud Erisoojust 1 kg aine kohta nimetatakse masserisoojuseks. Selle mõõtühikuks on J /( kg K ) . Masserisoojuse kõrval leiavad kasutamist ka mahterisoojus c´ J /(m K ) ja 3 moolerisoojus C J /( mol K ) .(viimaseid kasut rohkem gaaside puhul). 19. Isobaarne isohoorne erisoojus ( Mayer'i võrrand) Erisoojus püsival mahul ehk isohooriline erisoojus C v saadakse siis, kui termodünaamilise keha maht jääb erisoojuse määramisel konstantseks. Term.dün keha isohoorilisel kuumutamisel v = const ja dv = 0 ning isohoorne erisoojuse valem avaldub kujul u cv =
T2 T1 Erisoojus nim. soojushulka mis on vaja juurde juhtida ühele hulgaühikule, et tõsta temp. 1 kraadi võrra. q c ; [J/kg*K] diferentsiaalkujul: c=dq/dt T2 T1 13. Erisoojuste liigitus. Erinevate erisoojuste liikide täpne definitsioon ja mõõtühik. Mayeri võrrand. 1) Masserisoojus Erisoojus 1 kg aine kohta. (c) [J/kg*K] 2) Mahterisoojus Erisoojus 1 m³ gaasi kohta normaaltingimustel (c') [J/m³*K] 3) Moolerisoojus Erisoojus 1 mooli gaasi kohta (c) [J/kmol*K] Termodünaamikas kasutatakse kas isobaarset (cp, cp', cp) või isohoorset(cv, cv', cv) erisoojust. Mayeri võrrand: cp cv = R [J/kg*K] 14. Reaalgaaside mõiste. Reaalgaasi pv diagramm koos seletusega. Reaalgaaside põhiomadus. Reaalgaasid Looduses esinevad gaasid, mille omadused erinevad ideaalgaaside omadest. Kui ideaalgaasi puhul z=pV/RT = 1 siis reaalgaaside puhul z1 (aga võib ka =1)
C = c = 22,4 c´ J/molK , kus 0 - gaasi tihedus normaaltingimustel, - gaasi moolmass. 4.2. Gaaside erisoojused. Gaas erineb oma füüsikaliste omaduste poolest tunduvalt vedelikest ja tahketest ainetest. Välisrõhu muutmisel on gaas kergesti kokkusurutav ning paisuv, täites ühtlaselt temale antud ruumala. Need gaasi omadused mõjutavad tema erisoojust, mistõttu gaaside puhul arvestatakse ühte kolmest erisoojusest: massiühikule ( massi erisoojus), (kilo)moolile (moolerisoojus) ja mahuühikule (mahterisoojus). Massierisoojuseks (c) nimetatakse soojushulka, mis on vajalik 1 kg gaasimassi soojendamiseks 1 K võrra. Kui valemis (39) massi m puhul kasutada kilogrammi asemel kilomooli, siis saamegi erisoojuse kilomooli kohta (tähis C). Ühikuks SI-süsteemis on J/ (kmolK); süsteemiväliselt on kasutusel ka kkal/(kmolK) ja kal/(mol0C). Kilomoole on otstarbekas kasutada gaasiliste protsesside arvutustel, kuna universaalne gaasikonstant R ,
annaabi.ee 
