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
Selles töös formuleeriti esimesena termodünaamika teine seadus. 19.sajandi 40-ndatel aastatel J.R.Mayer, J.P.Joule ja H.Helmholtz uurides eksperimentaalselt mehaanilise töö ja soojuse vastastikust vahekorda, määrasid soojuse mehaanilise ekvivalendi arvväärtuse. See andis aluse termodünaamika esimese seaduse formuleerimiseks. Tehniline termodünaamika on baasiks mitmetele uute energiate tootmisviiside väljatöötamisel ja täiustamisel Tehniline termodünaamika koos soojusülekandega annab kõigile soojustehnilistele distsipliinidele teoreetilised alused. Õppematerjali I osas antakse algteadmisi tehnilisest termodünaamikast, mis on vajalikud soojuse olemuse ja soojustehnilistes seadmetes toimuvate protsesside mõistmiseks. 1. PÕHIMÕISTED. IDEAALSETE GAASIDE OMADUSED. 1.1. Termodünaamiline süsteem ja väliskeskkond. Termodünaamika mõistete ja seaduste käsitlemisel on oluline tähtsus termo-dünaamilise
: h = p(t2 t1); (2 25) h u pv: h = u + pv dq = dh + dlt dlt = - vdp cp = ( dq/dT)p = (h/T)p , . 1 2: T2 h = h2 h1 = cpdT T1 - : : (2) s = dq/T (1) : s = cvln(T2/T1) + Rln( 2/ 1) ; (2 -26) s = cpln(T2/T1) - Rln(P2/P1) ; (2 -27) s = cvln(P2/P1) + cpln( 2/ 1) . (2 -28) . () , . 1). Isohoorne protsess (.4.1). = Const , 2 = 1. (2 - 29) : P2 / P1 = T2 / T1. (2 - 30) 2 = 1, l = 0 1- / : q = u = v(t2 - t1); ( 2 - 31) 2. Isobaarne protsess ( .4.2). P = Const , P2 = P1 - : 2 / 1 = T2 / T1 , (2 -32) : l = P( 2 - 1). (2 - 33) 1- / : q = u + l = (t2 - t1); (2 - 34) 3). Isotermiline protsess ( .4.3).
Süsteemide liigitus )..........2 2.Termodünaamilise keha termilised ja energeetilised olekuparameetrid (nende mõõteühikud, tähistused).............................................................................................................................................. 2 3.Absoluutse rõhu, alarõhu ja ülerõhu mõiste....................................................................................... 3 4.Termodünaamiline tasakaal (tasakaalne süsteem ja protsess, tagastatav ja tagastamatu protsess)....3 5.Ideaalgaaside mõiste ja ideaalgaaside põhiseadused.......................................................................... 3 6.Ideaalse gaasi termiline olekuvõrrand(a) ( võrrandi kolm kuju N: pv=RT jne ..) (universaalne gaasikonstant)........................................................................................................................................ 4 7
energeetilises vastasmõjus. Väliskeskkond on termodünaamilist süsteemi ümbritsev suure energia mahtuvusega keskkond, mille teatud olekuparameetrid (T, p jne.) ei muutu, kui süsteem mõjutab teda soojuslikul, mehaanilisel või mõnel muul viisil. Termodünaamilise süsteemi üks lihtne näide on gaas balloonis. Süsteemi ja ümbruskeskkonna vaheline piir on ballooni sisepind, ümbruskeskkonna moodustab aga balloon ise koos seda ümbritseva õhuga. Termodünaamiline süsteem võib olla homogeenne või heterogeenne. Homogeenses süsteemis on aine füüsikalis-keemilised omadused kõigis punktides ühesugused. Sellise süsteemi näiteid on gaas, vesi ja jää. Heterogeenseks nimetatakse süsteemi, mille üksikosade füüsikalis-keemilised omadused on erisugused. Seejuures on süsteemi osad üksteisest eraldatud lahutuspinnaga. Heterogeenne süsteem on näiteks vesi ja jää, aur ja vesi, aur ja jää.
vedel, tahke olek. Reaalgaaside põhiomaduseks on, et neid on võimalik teatud tingimustel kondenseerida e. vedeldada. Soojusteh. vaadeldaksegi vedeliku ja auru piirkonda . Reaalgaaside iseloomustamiseks kasutatakse zp- diagrammi, kus z on kokkusurutavuse tegur), z= pv/RT (ideaalgaasil z=1, sest pv=RT). Tegur z näitab reaalgaasi omaduste kõrvale kaldumist ideaalgaasi omadustest. z sõltub gaasi rõhust ja temperatuurist ja z väärtused saab tabelitset või diagrammi kuhul. z H2 1 Ideaalgaas O2 p, Mpa temp= 0C Reaalgaaside olekuvõraandid Erinevate uurijate poolt on välja pakutud väga palju erineva kuju ja täpsusega RGOV. Klassikaliseks ja suhteliselt lihtsaks, mis küllalt täpselt kirjeldab reaalgaaside käitumist ja omadusi on van der Waalsi RGOV: a kus a/v2 parandusliige, arvetsab lisa rõhku, mis on tingitud molekulide p 2 v b RT v vahelisest külgetõmbejõust
(2 -28) Все процессы рассматриваются как обратимые. Если процесс возврата (обратный) системы в начальное состояние проходит без теплового воздействия, то такие процессы в идеальных газах называются обратимыми. Изопроцессы идеального газа 1). Isohoorne protsess Изохорный процесс (Рис.4.1). = Const , 2 = 1. (2 - 29) В соответствии с законом Шарля уравнение состояния процесса: P2 / P1 = T2 / T1. (2 - 30) Так как υ 2 = υ 1, то l = 0 и и уравнение 1-го закона т/д имеет вид: q = u = сv∙(t2 - t1); ( 2 - 31) 2
1. Mida käsitleb soojustehnika ja termodünaamika ? Soojusthenika teadusharu, mis käsitleb kõiki soojusega seotud nähtusi, kusjuures on rakendusteadus. Alused rajanevad termodünaamikal ja soojuslevil. ST tegeleb soojuse tootmise ja transportimisprotsessidega, samuti jahutusprotsessidega külmutustehnika. Termodünaamika Teadus mis tegeleb erinevate energialiikide vastastikuste muundumistega (hõlmab keemilisi, füüsikalisi, mehaanilisi, sooojuslike ning elektromagneetilisi nähtusi) 2. Energia mõiste ja mõõtühikud? Energia objekti töövõime, töövaru, s.t. kehade võime panna tööle teisi kehi. Ühikud: Peamine: J(dzaul), J=N*m=kg*m²/s², (kJ, MJ, GJ) , veel: Wh(3600J), cal(4,19J) 3. Primaarenergia ja sekundaarenergia. Energia liigid. Taastuvad ja mittetaastuvad energiavarud. Primaarenergia kõik kütused sisaldavad varjatud kujul keemilist energiat see ongi primaarenergia,mis vabaneb põletamisel kateldes soojuse kujul
Kõik kommentaarid