temperatuuri ühe kraadi võrra. 19. Missugused on erisoojuse tähis valemites ja mõõtühik? J Erisoojuse tähiseks valemites on c ja mõõtühikuks o kg C 20. Kuidas on võimalik muuta keha siseenergiat? Keha siseenergia muutmiseks on kaks võimalust: · Mehaaniline töö · Soojusülekanne 21. Mida nimetatakse soojusmasinaks? Soojusmasinaks nim. siseenergiat mehaaniliseks energiaks muutvat seadet, milles iseloomustab energia muutumist mehaaniline töö. 22. Missugustest osadest koosneb soojusmasin? Soojusmasin koosneb: · Soojendist · Jahutist · Töökehast 23. Mida nimetatakse soojusmasina kasuteguriks? Soojusmasina kasuteguri näitab, kui suure osa juurdeantavast soojusenergiast muundab masin kasulikuks tööks. 24
Siseenergia I termodünaamika printsiip Q = A + U Süsteemile antud soojushulk kulub välisjõudude vastu tehtud tööks ja siseenergia suurenemiseks. Q = cmt = cmT (soojendamine/jahtumine) Soojushulk näitab, kui palju muutub siseenergia soojusülekandes ilma tööta. Q = +- *m sulamine/tahkumine Q = +- L*M aurumine/kondenseerumine Q = q*m kütte põlemine A = PV Soojusmasin Soojusmasinaks nim masinat, kuis siseenergia mõjul tehakse tööd Soojusmasina kasutegur = Akasulik/Akogu * 100% Kasutegur näiatb, milline osa koguaenergiast läks kasulikuks = (Q1 Q2)/ Q1 *100% Max kaustegur on ideaalse masina kasutegur = (T1 T2)/ T1 * 100% T1 soendi absoluut temp. T2 jahuti abs. Temp. II termodünaamika printsiip 1. soojus ei saa iseenesest üle minna külmalt kehalt kuumemale 2. suletud süsteem püüab üle minna korrastatud olekust mitte korrastatule 3
Kui soojusmasina ringprotsess on kujutatud pv teljestikus, siis selle ringjoone protsessi haaratud pindala tähendab kasuliku tööd. Soojus masina headust näitab kasutegur. Soojus masina kasu tegur näitab kui suure osa soojendit saadud soojushulgast muudab masin mehaaniliseks energiaks. Väikeste võimsuste juures on benziini mootori kasutustegur suurem kui diisel mootoril või aurumasinal. Kesmiste kasuteguritega on diisel mootor. Parimat kasuteguri masinat nim. ideaalseks soojusmasinaks. Selle töö tsükkul koosneb isotermist ja adiatermist. Keha soojendamiseks kuluv soojus-hulk on võrdeline keha massi ja temp.muuduga ja sõltub materialist. Aine erisoojus näitab soojushulka, mis kulub ühe kilogrammi soojenamiseks ühe kraadi võrra. Teine printsiip- soojus ei saa ülekanda külmemalt kehalt soojemale. Suletud süsteem püüab üle minna korrastatud olekul mitte korrastatud olekule. Prigoogine täiustus- süsteemi mingis osas võib tekida suurem korrapärasus, kuid see
välisjõudude töö ja kehale antud soojushulga summaga. TERMODÜNAAMIKA II SEADUS Protsess, mille ainsaks tulemuseks on soojuse muundumine tööks, ei ole võimalik. PÖÖRATAV PROTSESS on protsess, kus on võimalik esialgsele vastupidises suunas toimuv protsess. (Klaas vett külmkappi-saame jää-välja võttes jälle vesi.) PÖÖRDUMATU PROTSESS on selline protsess, mis ei saa toimuda esialgsele vastupidises suunas. SOOJUSMASINAKS nim. masinat, mis muudab kütuse siseenergia mehaaniliseks energiaks. Auto-, laeva-, lennukimootor, keskkütteahi on soojusmasinad. SOOJUSMASINA KOOSTISOSAD on: soojendi, töötavkeha ja jahuti. SOOJUSMASINA KASUTEGUR -eeta näitab milline osa kulutatud soojusest Q1 muudeti kasulikuks tööks A. IDEAALSE SOOJUSMASINA töötavaks kehaks on ideaalne gaas. REALSE SOOJUSMASINA kasutegu ei saa olla suurem sama tempe- ratuuriga soojendit ja jahutit omava ideaalse masina kasutegurist.
Q- soojushulk-1J Q = cmt Q = cm( t 2 - t1 ) c-aine erisoojus-1J/g*K m-keha mass- 1kg t- temp.muut- K Aine erisoojus on füüsikaline suurus, mis näitab, kui suur soojushulk tõstab ühikulise massiga keha temperatuuri ühe kraadi võrra. c= Q/ m t Q- soojushulk-1J c-aine erisoojus-1J/g*K m-keha mass- 1kg t- temp.muut- K Keha siseenergiat on võimalik muuta: · Mehaanilise tööga · Soojusülekandega Soojusmasinaks nim. siseenergiat mehaaniliseks energiaks muutvat seadet, milles iseloomustab energia muutumist mehaaniline töö. Soojusmasina kasuteguri näitab, kui suure osa juurdeantavast soojusenergiast muundab masin kasulikuks tööks. - soojusmasina kasutegur- 1J Q1 - Q2 = 100% Q1- sisse antav soojushulk- 1J Q1 Q2- jahuti antav soojushulk- 1J Akas-töö kasutegur- 1J Akas = Q1 -Q2
Kui soojusmasina ringprotsess on kujutatud pv teljestikus, siis selle ringjoone protsessi haaratud pindala tähendab kasuliku tööd. Soojus masina headust näitab kasutegur. Soojus masina kasu tegur näitab kui suure osa soojendit saadud soojushulgast muudab masin mehaaniliseks energiaks. Väikeste võimsuste juures on benziini mootori kasutustegur suurem kui diisel mootoril või aurumasinal. Kesmiste kasuteguritega on diisel mootor. Parimat kasuteguri masinat nim. ideaalseks soojusmasinaks. Selle töö tsükkul koosneb isotermist ja adiatermist. Keha soojendamiseks kuluv soojus-hulk on võrdeline keha massi ja temp.muuduga ja sõltub materialist. Aine erisoojus näitab soojushulka, mis kulub ühe kilogrammi soojenamiseks ühe kraadi võrra. Teine printsiip- soojus ei saa ülekanda külmemalt kehalt soojemale. Suletud süsteem püüab üle minna korrastatud olekul mitte korrastatud olekule. Prigoogine täiustus- süsteemi mingis osas võib tekida suurem korrapärasus, kuid see
Soojusmasin, sisepõlemismootor, auruturbiin ja külmik Soojusmasin Soojusmasin muundab soojushulga mehaaniliseks tööks. esimeseks soojusmasinaks aurumasin kasutati kaevandustest vee väljapumpamiseks ja õhutamiseks (17. saj) hiljem kasutati ka jõumasinana transpordis, auruvedurites ja aurulaevades Tööpõhimõte Koosneb alati kolmest põhiosast: soojendi, töötav keha ja jahuti Töötavale kehale, milleks on tavaliselt gaas, antakse soojendist soojushulk Q1. Gaas teeb paisudes mehaanilist tööd A. Pideva töö tegemiseks peab töötava keha olek taastuma teatava aja jooksul, milleks
mehanisme/süsteeme (nad teevad mehaanilist tööd soojusenergia arvelt). 11. Milline on soojusmasinate ehituse ja töötamise põhimõte ? Soojendi eesmärgiks on anda töötavale kehale soojusenergiat, mille arvelt teeb töötav keha kasulikku mehaanilist tööd. Osa soojendi poolt antud energiast jääb jääb töökeha poolt kasutamata ning see antakse jahutile. Selle tagajärjel läheb töökeha oma algasendisse tagasi. 12. Mida nimetatakse ideaalseks soojusmasinaks ? IDEAALSEKS SOOJUSMASINAKS nimetatakse soojusmasinat, mille tööd tegevaks kehaks on ideaalne gaas. 13. Kirjuta reaalse soojusmasina kasuteguri valem ning tähtede tähendused. A soojusmasina tehtav - soojusmasina kasutegur mehaaniline töö Q1 soojendi poolt Q2 töökeha poolt jahutile antav töökehale antav soojushulk soojushulk
Kõige lihtsam termodünaamiline süsteem on mingis kinnises anumas olev gaas. Lihtsuse mõttes oletame, et selliseks anumaks on silinder, mille üheks põhjaks on liikuv kolb. Kui silindris olevat gaasi kuumutada isobaariliselt (rõhk ei muutu), siis gaas surub kolbi paremale, nii et gaasi ruumala suureneb. Saab näidata, et jääval rõhul on gaasi paisumistöö järgmine A=pV A-gaasi paisumistöö (J) p-gaasi rõhk (p=const)(Pa) V-gaasi ruumala muut (m3) 4. Soojusmasin Soojusmasinaks nimetatakse masinat, milles toimub kütuse siseenergia muundamine mehaaniliseks tööks. Soojusmasinad on näiteks sisepõlemismootorid, reaktiivmootorid, auru- ja gaasiturbiinid jne. Igas soojusmasinas on järgmised põhiosad: 1) Soojendi soojendina toimib kütuse põlemine. 2) Töötav keha mingisugune gaasikogus, mis saab kuumenemise tõttu paisuda ja tööd teha. 3) Jahuti jahutiga toimib ümbritsev atmosfääri õhk.
23.Kirjelda ühte soojusmasina töötsüklit? Soojendi > annab kehale soojushulga > töötav keha (gaas) teeb paisumisel tööd > jahuti, gaas annab jahutile soojushulga. 24.Millistest suurustest ja kuidas sõltub soojusmasinas ühe tsükli jooksul tehtav töö? Gaasi paisumisest, soojenemisest, kokku surumisest ja jahutamisest. 25.Mida iseloomustab soojusmasina kasutegur? Tehtava töö suhet soojendilt saadavasse soojushulka. 26.Millist soojusmasinat nimetatakse ideaalseks soojusmasinaks? Kui töötavaks kehaks on ideaalne gaas. 27.Millistest suurustest ja kuidas sõltub ideaalse soojusmasina kasutegur? Sõltub soojendi T1 ja jahuti T2 temperatuuridest N = T1-T2 / T1 28.Sõnasta termodünaamika II seadus. Isoleeritud süsteemis kulgevad kõik protsessid entroopia kasvu suunas. 29.Mis moodi hinnatakse energia kvaliteeti? Energia kvaliteeti loetakse seda kõrgemaks, mida kõrgema temperatuuriga allikast seda saadakse. 30
Entroopia kasv näitab energia hajumist Van der waalsi võrrand- PV^3+(bp+V(erinev tähis )RT)V^3+aV=ab ADIABAATILINE PROTSESS-on protsess mille vältel süsteemil ei ole väliskeskkonnaga soojusvahetust CARNOT TSÜKKEL-keha astudes soojusvahetuse kahe lõpmata suure soojusmahutavusega reservuaariga saab koosneda ainult 2 isotermist ja 2 adiabaadist SOOJUSMASIN-Perioodiliselt tegutsevt mootoit mis teeb tööd väljaspoolt saadava soojuse arvelt nim soojusmasinaks PINDPINEVUS on nähtus kus vedeliku pinna kiht käitub kui elastne kile KAPILAARSUS-Vedeliku taseme muutumist kitsas torus või pilus nim kapilaarsuseks MÄRGAMINE –juhul kui vedelik valgub piiramtult tahke keha pinnale laiali on tegemist abs märgamisega.juhul kui vedeliku ja tahke pinna vahel olev kokku puute pnd muutub punktiks on tegemist abs mittemärgamisega RASKUSJÕUD-on kehale mõjuv gravitatsiooni jõud
jahutile soojushulga. ( Protsess toimub uuesti samas järjekorras ) 27. Millistest suurustest ja kuidas sõltub soojusmasinas ühe tsükli jooksul tehtav töö? Äkki sõltub gaasi paisumisest, soojenemisest, kokku surumisest ja jahutamisest ? 28. Mida iseloomustab soojusmasina kasutegur? Iseloomustab tehtava töö suhet soojendilt saadavasse soojushulka ? 29. Millist soojusmasinat nimetatakse ideaalseks soojusmasinaks? Kui töötavaks kehaks on ideaalne gaas. 30. Millistest suurustest ja kuidas sõltub ideaalse soojusmasina kasutegur? Sõltub vaid soojendi T1 ja jahuti T2 temperatuuridest N = T1-T2 / T1 subscript ;) 31. Sõnasta termodünaamika II seadus soojusülekande suunast lähtuvalt. Soojus ei saa minna iseenesest külmemalt kehalt soojemale 32. Sõnasta termodünaamika II seadus süsteemi korrastatusest lähtuvalt. Süsteem püüab minna üle korrastatud olekutelt mittekorrastatule. 33
suureneda, st. U võib olla ka negatiivne, sest nii Q kui A on antud avaldises algebralised suurused. Kui Q on negatiivne, siis tähendab see, et 1 süsteem annab ära vastava soojushulga ja kui A on negatiivne, siis teevad välisjõud süsteemiga tööd, näiteks suruvad seda kokku. Siseenergiat mehaaniliseks energiaks muutvat seadet nimetatakse soojusmasinaks. Soojusmasinas iseloomustab energia muundumist mehaaniline töö. Soojusmasin koosneb soojendist (süsteemile siseenergiat andev keha), jahutist (süsteemilt siseenergiat saav keha) ja töökehast (siseenergiat mehaaniliseks energiaks muutev keha). Pärast töö sooritamist viiakse töökeha esialgsesse olekusse ja alustatakse kogu protsessi uuesti. Töökeha sooritab protsesside tsükli ehk ringprotsessi. Soojusmasina kasutegur näitab, kui suure osa juurdeantavast
tööd A=Fs cosa Tööd võib teha mistahes keha, näiteks gaas mis mõjudes jõuga kolvile paneb selle silindris liikuma A=Fs=pSs=p..V (gaasi töö isobaarilise protsessi valem)' TDI süsteemile ülekandunud soojushulga arvel suureneb selle siseenergia ja süsteem teeb mehaanilist tööd Q=..U+A TDI süsteemi siseenergia muut selle üleminekul ühest olekust teise võrdub välisjõudude töö ja süsteemile antud soojushulga summaga ..U=A1+Q SOOJUSMASIN Soojusmasinaks nim perioodiliselt töötavat masinat, mis muudab siseenergiat mehaaniliseks energiaks http://www.abiks.pri.ee Soojendi T1 Q1 Töötav keha >>> kasulik töö A=Q1|Q2| Q2 Jahuti T2 Töötav keha gaas läheb olekust M olekusse N ja teeb positiivse töö A1=kmcnl. Tagasi algolekusse toomisel on gaasi töö negatiivne A2=kmdnl. Ringprotsessis tehakse kogutöö A=A1A2, mille suurust
U2-U1=A+Q U2-U1= U siseenergia muutumine (J) A välisjõudude töö (J) Q soojushulk (J) 9. Termodünaamika II seadus, näide. Soojus saab liikuda külmalt kehalt soojale ainult välisjõudude töö arvel. Näiteks külmkapi väline seade kompressor võtab kapilt soojust ja see eraldatakse radiaatoriga väliskeskkonda. 10. Mida kujutab endast soojusmasin, millega võrdub kasutegur; kasuteguri valem, tähised. Soojusmasinaks nimetatakse masinat, mis saab oma energia kütuse põlemiselt st kõik masinad, kus põletatakse kütust. Soojusmasina kasutegur näitab, kui suure osa soojusenergiast läheb tööks. nymaks = (T1-T2/T1) * 100 % T1 soojendi to Kelvinites (K) T2 jahuti to Kelvinites (K) nymaks kasuteguri % 11. Mida nimetatakse elektrivooluks? Laetud osakeste suunatud liikumist. 12. Mida nimetatakse voolutugevuseks?
mehaaniliseks tööks mida tehakse välisjõudude vastu: Q = U + A , kus Q on juurdeantav soojushulk, U on siseenergia muut ja A on välisjõudude vastu tehtud töö (paisumise töö). Suletud süsteem (soojuslikult isoleeritud) on kehade kogum, mis on soojusvahetuses ainult omavahel, mitte aga väljaspool kogumit asuvate kehadega. Siseenergiat mehaaniliseks energiaks muutvat seadet nim soojusmasinaks. Pööratav protsess on süsteemi üleminek ühest olekust teise, mille puhul on reaalselt võimalik esialgsele vastupidises suunas toimuv protsess, st süsteem läbib kõikesialgse protsessi vaheastmed vastupidises järjekorras. Pöördumatu protsessi korral pole olekute vastupidises järjekorras läbimine võimalik. Kõik reaalsed protsessid on mittepööratavad. Termodünaamika II printsiip: soojusülekanne ei saa iseenesest toimuda külmemalt kehalt soojemale;
mingeid muutusi (st kogu soojust ei ole võimalik täielikult konverteerida tööks). Ostwaldi sõnastus: Teist liiki perpetuum mobile on võimatu Entroopia ja termodünaamiline tõenäosus (+ valem) Entroopia (S) on korrapäratuse mõõt ja veel üks olekuparameeter. Mida suurem entroopia, seda kaootilisem on osakeste liikumine. S=klnP Soojusmasin ja selle kasutegur Perioodiliselt tegutsevat mootorit, mis teeb tööd väljastpoolt saadava soojuse arvelt, nimetatakse soojusmasinaks Soojusmasina kasutegur η on defineeritud kui tsüklis tehtud töö A ja tsüklis saadud soojushulga Q1 suhe. A η= , kus A=Q1−Q2 . Q on saadud soojushulk ja Q on ruumala väheemisel gaasilt võetud soojus Q1 1 2 o Ringprotsess (+ joonis paremal) ehk tsükliks nimetatakse protsessi mille puhul süsteem pöördub pärast muutusi tagasi oma lähteolekusse
tahke - gaas (sublimeerimine - desublimeerimine) tahke - vedelik (sulamine - hangumine) Aine agregaatolek on määratud tema olekuparameetritega. Igale kindlale rõhule ja temperatuurile vastab kindel aine agregaatolek. Aine agregaatoleku väljendamiseks kasutatakse kõige sagedamini pT-diagrammi Soojusmasin Perioodiliselt tegutsevat mootorit, mis teeb tööd väljastpoolt saadava soojuse arvelt, nimetatakse soojusmasinaks. Soojusmasinas olev vedelik või gaas saab soojust kõrgema temperatuuriga väliskeskkonnast, teeb kasulikku tööd ning annab tagasi algolekusse minnes soojust välja Kasulik töö tekib ringprotsessil siis, kui kokkusurumine toimub madalamal rõhul, kui paisumine. Et väiksem rõhk antud ruumala juures tähendab madalamat temperatuuri, tuleb töötavat gaasi enne kokkusurumist jahutada, pärast kokkusurumist aga soojendada
st. et süsteemis on soojusvahetus ainult omavahel, mitte aga vaäljaspool kogumit asuvate kehadega. Termodünaamika printsiip: süsteemile juurdeantav soojushulk kulub süsteemi siseenergia suurendamiseks ja mehaaniliseks tööks, mida tehakse välisjõudude vastu Q=U+A (Q-juurdeantav soojushulk, U-siseenergia muut. A- välisjõudude vastu tehtud töö). Kui Q on neg., siis süsteem annab ära vastava soojushulga ja kui A on neg, siis teevad väisjõud süsteemiga tööd. Soojusmasinaks nim. siseenergiat mehaaniliseks energiaks muutvat seadet, milles iseloomustab energia muutumist mehaaniline töö. Soojusmasin koosneb soojendist(süsteemile siseenergiat andev keha), jahutist(süsteemilt siseenergiat saav keha) ja töökehast(siseenergiat mehaaniliseks energiaks muutev keha). Soojusmasina kasuteguri näitab, kui suure osa juurdeantavast soojusenergiast Q1 muundab masin kasulikuks töök Akas. Kasulikuks tööks muundub süsteemile juurdeantava
printsiipideks ja nummerdatakse nagu Newtoni seaduseidki - esimesest kolmandani. Nagu mehaanika liikumisintegraalid, kujutavad ka termodünaamika printsiibid loodusseadustest tulenevaid tehnoloogilisi piiranguid. Nende tundmine kuulub seega inseneri kohustusliku alghariduse juurde. 95% tänapäeva energeetikast põhineb soojusmasinatel. Soojusmasina definitsioon Soojusmasinad on seadmed, mis opereerivad soojusega kahe või enama reservuaari vahel, selleks, et teha mehhaanilist tööd. Soojusmasinaks nimetatakse perioodiliselt tegutsevat mootorit, mis teeb tööd väljastpoolt saadava soojuse arvelt. Soojusmasinas olev aine (vesi, õhk jne) saab soojust kõrgema temperatuuriga reservuaarist, teeb kasulikku tööd ning annab tagasi algolekusse minnes soojust välja. Soojusmasinad töötavad tsüklitena, mille lõppedes on soojusmasin esialgses olekus, et alustada uut tsüklit. Lihtsaimat soojusmasina tsüklit illustreerib joonis. Soojusmasina skeem:
soojushulk kulub süsteemi siseenergia suurendamiseks ja mehaaniliseks tööks mida tehakse välisjõudude vastu: Q = U + A , kus Q on juurdeantav soojushulk, DU on siseenergia muut ja A on välisjõudude vastu tehtud töö (paisumise töö). Suletud süsteem (soojuslikult isoleeritud) on kehade kogum, mis on soojusvahetuses ainult omavahel, mitte aga väljaspool kogumit asuvate kehadega. Siseenergiat mehaaniliseks energiaks muutvat seadet nim soojusmasinaks. Pööratav protsess on süsteemi üleminek ühest olekust teise, mille puhul on reaalselt võimalik esialgsele vastupidises suunas toimuv protsess, st süsteem läbib kõikesialgse protsessi vaheastmed vastupidises järjekorras. Pöördumatu protsessi korral pole olekute vastupidises järjekorras läbimine võimalik. Kõik reaalsed protsessid on mittepööratavad. Termodünaamika II printsiip: soojusülekanne ei saa iseenesest toimuda külmemalt kehalt
muundaks mingist reservuaarist võetava soojuse täielikult tööks. o Entroopia ja termodünaamiline tõenäosus (+ valem) Entroopia (S) on korrapäratuse mõõt ja veel üks olekuparameeter. Mida suurem entroopia, seda kaootilisem on osakeste liikumine. S=klnP o Soojusmasin ja selle kasutegur Perioodiliselt tegutsevat mootorit, mis teeb tööd väljastpoolt saadava soojuse arvelt, nimetatakse soojusmasinaks Soojusmasina kasutegur η on defineeritud kui tsüklis tehtud töö A ja tsüklis saadud soojushulga Q1 A suhe. η= , kus A=Q1−Q2 . Q on saadud soojushulk ja Q on ruumala väheemisel gaasilt Q1 1 2 võetud soojus o Ringprotsess (+ joonis paremal)
ruumala. Ehk siis osa võetud soojusest läheb gaasi ruumala muutmiseks, kogu saadud soojus ei muundu kasulikuks tööks. 3) on võimatu ehitada teist liiki perpetuum mobilet s.o. niisugust perioodiliselt töötavat mootorit, mis muundaks mingist reservuaarist võetava soojuse täielikult tööks. Soojusmasina definitsioon Perioodiliselt tegutsevat mootorit, mis teeb tööd väljastpoolt saadava soojuse arvelt, nimetatakse soojusmasinaks. Soojusmasinas olev aine (vesi, õhk jne) saab soojust kõrgema temperatuuriga reservuaarist, teeb kasulikku tööd ning annab tagasi algolekusse minnes soojust välja. Graafiliselt on soojusmasina töö kahe kõveraga (isotermiga) piiratud kujundi pindala. Tasulik töö tekib seetõttu, et gaas surutakse kokku madalamal temperatuuril kui ta paisub. Kuna kogu soojust ei saa muutu kasulikuks tööks, tuleb kasutada kasuteguri (η) mõistet.
Sellist sõnastust tuntakse energia jäävuse seadusena. Printsiibi rakendamisel tuleb silmas pidada, et siseenergia ei pruugi ainult suureneda, st. U võib olla ka negatiivne, sest nii Q kui A on antud avaldises algebralised suurused. Kui Q on negatiivne, siis tähendab see, et süsteem annab ära vastava soojushulga ja kui A on negatiivne, siis teevad välisjõud süsteemiga tööd, näiteks suruvad seda kokku. Siseenergiat mehaaniliseks energiaks muutvat seadet nimetatakse soojusmasinaks. Soojusmasinas iseloomustab energia muundumist mehaaniline töö. Soojusmasin koosneb soojendist (süsteemile siseenergiat andev keha), jahutist (süsteemilt siseenergiat saav keha) ja töökehast (siseenergiat mehaaniliseks energiaks muutev keha). Pärast töö sooritamist viiakse töökeha esialgsesse olekusse ja alustatakse kogu protsessi uuesti. Töökeha sooritab protsesside tsükli ehk ringprotsessi. Soojusmasina kasutegur näitab, kui suure osa juurdeantavast soojusenergiast Q 1
..... . 16. Termodünaamika teine printsiip väidab, et ..... 17. Kuidas on gaasides molekulide keskmise potentsiaalse energia ja keskmise kineetilise energia suhe ? 8. Soojusmasin Kõiki masinaid, kus põletatakse kütust nimetatakse soojusmasinateks (auto -, laeva -, lennukimootord, keskkütteahi , jt. ). Seega, masinat, mis muudab kütuse siseenergia mehaaniliseks energaiks nimetatakse soojusmasinaks. Soojusmasina koostisosad on soojendi, töötav keha ja jahuti. Soojendis põletatakse kütust ja temperatuur võib tõusta mitme tuhande kraadini Soojendi temperatuur T1 ( K ) Saadud soojusehulk Q1 võrdne põletatud kütuse Soojendi massi m ( kg ) ja kütuse kütteväärse q ( J/ kg ) korrutisega. Q1 Q1 = mq Mõningate kütuste kütteväärtused - q ( MJ/ kg )
Mõningaid mõisteid: kogusest. Suletud süsteem (nagu eelnevalt kirjeldatud) on soojuslikult isoleeritud ja see on kehade kogum, mis on soojusvahetuses ainult omavahel, mitte aga väljaspool kogumit Meeldejätmiseks on see mugavam esitada asuvate kehadega. molaarse soojusmahtuvusena: Soojusmasinaks nimetatakse seadet, mis muudab siseenergia mehhaaniliseks energiaks. 95% tänapäeva energeetikast põhineb soojusmasinatel. Pööratav protsess on süsteemi üleminek ühest olekust teise, mille puhul on reaalselt U = üheaatomilise gaasi siseenergia e. võimalik esialgsele vastupidises suunas molekulide soojusliikumise energia toimuv protsess, st süsteem läbib T = temperatuur
töö suhet: = Akas/ Akogu . 100 %. Kõikides reaalsetes protsessides muutub osa mehaanilisest energiast kehade siseenergiaks, st tõuseb nende temperatuur. Kehad soojenevad tänu hõõrdejõudude ületamiseks tehtavale tööle. Akogu = Akas + Asise , kus Asise on töö, mis tehakse siseenergia tõstmiseks. Siit on näha, et Akas < Akogu, seega ka < 100 %. 7 Siseenergiat mehaaniliseks energiaks muutvat seadet nimetatakse soojusmasinaks. Nendeks on sisepõlemismootorid, diiselmootorid jms. Soojusmasinas iseloomustab energia muundumist mehaaniline töö. Soojusmasin koosneb soojendist (süsteemile siseenergiat andev keha), jahutist (süsteemilt siseenergiat saav keha) ja töökehast (siseenergiat mehaaniliseks energiaks muutev keha). Pärast töö sooritamist viiakse töökeha esialgsesse olekusse ja alustatakse kogu protsessi uuesti. Töökeha sooritab protsesside tsükli ehk ringprotsessi.