SOOJUSTEHNIKA EKSAMI VASTUSED (0)

 
SOOJUSTEHNIKA EKSAMI VASTUSED 
 
1.  Termodünaamiline keha e. töötav keha.  
Termodünaamilises  süsteemis  asuvat  keha  või  kehi,  mille  vahendusel  toimub   energiate  
vastastikune   muundumine   nim.  termodün.kehaks.  Termodün.kehaks  on  veel  keha,  mille  kaudu 
toimub soojuse muundumine mehaaniliseks tööks või töö muundamine soojuseks. Tdk võivad olla 
nii   tahked ,  vedelad  kui   gaasilised   kehad.  Soojusjõumasinates  nagu   sisepõlemismootor   soojuse 
muundumisel  mehaaniliseks  tööks  on  tdk  tavaliselt  kütuse  põlemisgaasid.  Aurujõuseadmetes  on 
enamikul juhtudel tdk veeaur.  
Töötava keha olekuparameetrid .  
Neande  all  mõistetakse  füüsikalisi  makrosuurusi,  mis  määravad  kindlaks  töötava  keha  oleku. 
Intensiivseteks  nim.  selliseid  töötava  keha  parameetreid,  mis  ei  sõltu  termodün.süsteemis  oleva 
keha  massist  või  osakeste  arvust.  Intensiivne   parameeter   on  nt.  rõhk  ja  temp.  Aditiivseteks  e. 
ekstensiivseteks  termodün  parameetriteks  on   parameetrid ,  mis  on   proportsionaalsed   süsteemis 
olevate kehade massiga või osakeste arvuga. Nt. maht, energia,  entroopia ,  entalpia . Parameetreid, 
mille  kaudu  iseloomustatakse  soojuse  ja  töö  vastastikust  muundumist,  nim.  termilisteks 
olekuparameetriteks.  Termodünaamilise  keha  termilisteks  olekuparameetriteks  on   erimaht  
(tihedus),  rõhk  ja  temp.  Soojuslikeks  oleku-parameetriteks  on  aga  suurused,  mis  iseloomustavad 
termodünaamilise süst. energeetilist olukorda. Nendeks on:  siseenergia  u,[J/kg]; entalpia h,[J/kg]; 
entroopia  s,[J/kg].  Sõltumatud  olekuparameetrid  on:  1.Erimaht(keha  massiühiku  maht)  v=1/, 
[m3/kg].  2.  Tihedus(on  erimahu  pöördväärtus)  =M/V=1/v,  [kg/m3].3.  Rõhk  (pinnaühikule 
normaalisihis  mõjuv  jõud)  p  [N/m2,Pa].  4.Temperatuur(iseloomustab  antud  keha  kuumenemise 
astet mingi teise keha suhtes ja määrab nendevahelise soojusvoo suuna). 
Soojus ja töö.  
Energia  ülekanne  töö  vormis-  on  seotud  kehade  ümberpaiknemisega  ruumis  või  süsteemiväliste 
parameetrite muutusega. 2.Energia otsest üleminekut  ühelt  kehalt teisele ilma väliste parameetrite 
muutusteta (kõrgema temp. kehalt madalama temp. kehale), sellist ülekande vormi nim. soojuseks. 
Soojusvahetus ,  levi-  soojusevormis  ülekantud  energiat  nim.  soojushulgaks.  Tähistatakse  Q-  [J]. 
q=Q/M [J/kg].  
Ideaalne  gaas .  
Selle  all  mõistetakse  gaasi,  mis  koosneb  elastsetest  molekulidest,  mille  vahel  puuduvad  jõud. 
Ideaalse gaasi molekulide endi maht on tühiselt väike, mis võimaldab neid vaadelda materiaalsete 
punktidena.  Gaasi  molekulid  on  pidevas  liikumises.  Sellist  aineosakeste  liikumist  nimetatakse 
soojuslikuks  liikumiseks.  Ideaalses  gaasis  liigub  sirgjooneliselt  seni  kuni  ta  põrkub  kokku 
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 
gaaside  olekuvõrrand  on tuletatav  molekulaar
2
2
w
m
-kineetilise teooria põhivalemist  p 
n
, kus 
3
2
n- molekulide arv mahuühikus, m- gaasimolekuli mass, ŵ2- gaasimolekuli ruutkeskmine kiirus, p- 
rõhk.  2.  Teiseks  ideaalse  gaasi  molekulaarkineetilise  teooria  võrrandiks,  mis seob gaasimolekuli 
2
keskmise  kineetilise  energia  temperatuuriga,  on  võrrand:  2 w
m
 kT ,  kus  k-  Boltzmanni 
3
2
konstant (k=1,38•10-23 J/K). 3.  Avogadro  seadus pV=NkT, kus V- gaasi maht, N-  mahus  V olev 
molekulide  koguarv(N=nV).  Tähist  moolmassi    (kg/kmol)  ja  tih    (kg/m3),  on  vastavalt 
Avogadro  s-le  /=v=const,  kus  v=V  nim.  gaasi  moolmahuks.  pV=NokT,  kus  Nok=R- 
nim.  ideaalse  gaasi  universaalkonstandiks  (=8314  J/kmol).  pV=MRT     Mendelejevi   võrrand 
(ideaalse gaasi olekuvõrrand). pV= RT –Clapeyroni võrrand, kus R- ideaalse gaasi erikonstant. 
2.  Ideaalgaaside  segud . Daltoni seadus.  
Gaaside segud on nt.  õhk, põlemisgaasid,  gaaskütus jne. Gaasisegude iseloom. kasut.  kahte liiki 
suurusi:  1)  suurusi,  mis  iseloom.  gaasisegu  üksikuid  komponente,  2)  suurusi,  mis  iseloom. 
gaasisegu   tervikuna .  Olgu  mahus  V  soojusliku  tasakaalu  olekus  ideaalsete  gaaside  segu. 
Tähistades üksikute segus olevate gaasikomponentide molekulide arvu N1,N2,…,Nn on võrrandi 
pV=NkT 
põhjal 
pV=(N1+N2+ 
…+Nn)kT=NkT. 
Järelikult 
gaasi 
kogurõhk 
p=N1/V*kT+N2/V*kT+…+Nn/V*kT. 
Selle 
võrrandi 
liikmed 
[(N1kT)/V, 
(N2kT)/V,…]väljendavad  rõhku  ,nn.  komponendi  osa-  ehk  partsiaalrõhku,  mida  omaks  antud 
gaasikomponentsegu  temperatuuril,  kui  ta  hõivaks  kogu  gaasisegu  mahu.  Tähistades  üksikute 
gaasikomponentide 
partsiaalrõhud 
vastavalt 
p1=(N1kT)/V, 
p2=(N2kT)/V,…, 
saame 
p=p1+p2+…+pn.  Järelikult,  üksikute  gaasikomponentide  partsiaalrõhkude  summa  võrdub  gaas-
segu kogurõhuga (DALTONI seadus) 
 Reaalgaasid 
 Looduses  esinevate  gaaside,  nn.  reaalgaaside  omadused  erinevad  ideaalgaaside  omadustest. 
Sõltub,  millistel   parameetritel   gaas  on.  Reaalgaasid  lähenevad  oma  omadustelt  ideaalgaasidele 
suhteliselt madalatel rõhkudel (1-3 MPa) ja kõrgetele temperatuuridel. Praktikas pv= RT ei kehti, 
sest rõhk kõrge. Igasugune ainesõktuvalt parameetritest p, v, T võib olla  kolmes  olekus: gaasiline, 
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 
 
Ideaalgaas  
1 
 
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 
v  b  RT

v2 
vahelisest  külgetõmbejõust.  Kujutab  enast  gaaside  siserõhku  ( vedelikel  
küllalt  suur,   gaasidel   väga  väike).  Seepärast  on  vedelik  väga  vähe  kokku  surutav,  gaasidel 
vastupidi.  b-  arvetsab  tõukejõudusid,  peale  selle  iseloomustab  minimaalset  mahtu,  milleni  on 
võimalik reaalgaasi kokku suruda. 
 
 
p 
 
 
 
 
 
 
 
 
v 
joonis lk. 28. 
 
Mehaaniline  töö. 
Mehaanilist  tööd  teeb  materjaalselt  suletud  termodünaamiline  süsteem  üleminekul  algolekust 
lõppolekusse. Tavaliselt arvutatakse mehaaniline töö l termodünaamilise keha massiühiku kohta. 
Sellisel juhul [l =(L/M)], dl=p∙dv, ehk siis td-lise keha erimaht muutub v
∫ v
1-lt  v2-le,  siis  l=v1
2ni 
pdv [J/kg]. Antud valemitega arvutatud mehaanilist tööd nim. Absoluutseks mehaaniliseks tööks. 
Töö põhimõõtühikuk on N∙m=J, avaldatuna 1 kg td-lise keha kohta aga J/kg. Mehaaniline töö kui 
protsessi funktsioon sõltub sellest, kuidas td süst. läheb üle algolekust lõppolekusse. Mehaaniline 
töö  loetakse  posit.  td  süst.  paisumisel  (mahu  suurenemisel),  negatiivseks  aga  komprimeerimisel 
(mahu väh.). 
Tehniline töö.  
Juhul,  kui  td-line  kehaläbib  süsteemi  pideva  voolusena,  koosneb   süsteemist   saada  töö  keha 
sisenemis -,  väljumis  ja  meaanilise  töö  algebralisest  summast  lt=ls+l+lv,  mida  nimetatekse  tehn. 
tööks.  Tehnilist  tööd  sooritab  materiaalselt  avatud  td  süst.Tähistades  td  keha  rõhu  ja  erimahu 
süsteemis sisenemisel p
, avaldub sisenemistöö l
, väljumistöö lv=
. Mehaaniline töö 
1 ja v1
s=p1v1
-p2v2
on l=v ∫ v
∫ v
. Tehniline töö lt 
1
2ni pdv. Tehes vastavad asendused, saame: lt= p1v1+( v1
2ni pdv)- p2v2
avaldatase  keha  1kg-le:  l
ni•  vdp  [J/kg].  kus  p
t=-p1stp2
1  ja  p2  on  vastavalt  keha  rõhk  süsteemi 
sisenemisel  ja süsteemist  väljumisel.  Tehniline töö  kui protsessifunktsioon sõltub keha algolekust 
lõppolekusse ülemineku tingimustest. Tehniline töö loetakse  positiivseks  td keha rõhu vähenemisel 
ning negatiivseks rõhu suurenemisel. 
Siseenergia.  
Td  kehas  sisalduvat  energia  hulka  nim.   siseenergiaks ,  mis  on  keha  osakeste  kulg  -ja 
pöörlemisliikumiseenergia,  osakeste   omavahelise   asendi  ning  molekulide  ja  aatomite 
võnkumisenergiate summa. Juhul, kui td-line  süsteem on väliskeskkonnast isoleeritud ja tervikuna 
liikumatu,  võrdub  tema  energia  tema  siseenergiaga.  Siseenergia  mõõtühikuks  on  J.  Siseenergia 
antakse  tavaliselt  1kg  td-lise  keha    kohta  –u=(U/M)  J/kg.  Siseenergia  on  ekstensiivne  suurus. 
Siseen.  kui  olekufunktsiooni  väärtuse  määravad  keha  kaks  meelevaldset  olekuparameetrit, 
sagedamini  valitakse  nendeks  temp  ja  rõhk.  Ideaalgaasi  siseen.  sõltub  ainult  temperatuurist. 
Tavaliselt võetakse gaasi siseenergia normaaltingimustel võrdseks nulliga. E=k + A + U, kus U on 
siseenergia [J/kg]. 
3.   Termodünaamika I seadus.  
Termodünaamika  esimeseks  seaduseks  on  energia  jäävuse  ja  muundumise  seadus.  Mingisse 
kehasse   kantud   energia  võib  muunduda  sise-  või  välisenergiaks.  Td-lisele  süst-le  üleantud 
soojushulk  kulub selle siseenergia muutmiseks ja tööks. Q = dU + dL, [J]; q = du + dl, [J/kg], kus 
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  = 
limq/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 
on  vaja,  et  viia  gaas  mahuga  v   vaakumist   ruumi  rõhuga  p.  Entalpia  antakse  keha  1kg  kohta. 
Entalpia  on  ekstensiivne  suurus.  Entalpia  on  olekufunktsioon  st.  td-lises  protsessis  esinev  td-lise 
keha entalpia muutus on määratud  ainult  süsteemi alg- ja lõppolekuga. Seega entalpia määravad 
kaks  meelevaldset  olekuparameetrit.  Ideaalse  gaasi  entalpia  sõltub  üksnes  temp.  Tavaliselt 
võetakse  gaasi  entalpia  normaaltingimustel  võrdseks  nulliga.  Termodünaamilise  keha  entalpia 
antud rõhul: h=0t-ni•(cpdt). Soojushulk on määratud entalpia ja tehnilise tööga q=du + l =dh + lt . 
Termodünaamilise keha entroopia.  
ds=dq/T, kus suurust s nim. Entroopia, mis s on soojushulga ja absoluutse temp. suhe. Entroopia 
muutus Δs=s
= 1st∫2ni ds=1st∫2ni dq/T [J/(kg*K)]. Entroopia on ekstensiivne suurus. Entroopia 
2-s1
kui  olekufunktsiooni  väärtuse  määravad  kaks  meelevalds.et  olekuparameetrit.  Gaasi  entroopia 
väärtus  normaaltingimustel  loetakse  nulliks.  Kui  lugeda  erisoojust  sõltumatuks  temperatuurist, 
siis: c=const, s=cvln(T/To)+Rln(v/vo). 
 
4.   Termodünaamilised protsessid ideaalgaasidega.  
 
1)  Isohooriline  protsessiks   
nim. sellist protsessi, kus termodünaamilise süsteemi soojuslikul mõjutamisel selle maht ei muutu. 
(v=const,  dv=0).  p
—
•v=R=p
•v  =>  p
1v1=RT1; 
p2v2=RT2
erimaht=>  p1/T1
2/T2
1/p2=T1/T2.so 
isohoorse protsessi  põhivõrrand . Olekuparameetrite vaheline seos isohoorses protsessis.   
  s2-s1=cvln(p2/p1)=cvln(T2/T1),   (entroopia). 
p 
T 
q=∆u+l, l=0 
v 
2)   Isobaarne  protsess  
s 
on protsess, mis toimub püsival rõhul. (p=const ja p=0).Ideaalgaaside korral järeldub võrranditest 
v1p1=T1R,  v2p2=T2R,  et  v2/v1=T2/T1    Gay-Lussaci  võrrand.  Siin  termodünaamilises  süsteemis 
tehnilist  tööd  ei   tehta   ning  termodün.  keha  üleminekuks  olekust  1  olekusse2  vajalik  soojushulk 
q=cp(t
). Seega on isobaarilises td  protsessis keha poolt juurdesaadav või äraantav soojushulk 
2-t1
võrdne protsessis esineva entalpia muutusega. 
Joonis: 
 
 
p 
T 
 
 
 
 
 
v 
s 
3)  Isotermiline protsess 
on selline td pr, mis toimub püsival temperatuuril. (T=const,  T=0). p
—
1v1=p2v2  =>  p1/p2=v2/v1
Boyle -Mariotte´i seadus. Siin mehaaniline ja tehniline töö on omavahel võrdsed. Seega muundub 
isotermilisse  protsessi  antav  soojus  täielikult  tööks.  Kunaideaalse  gaasi  siseenergia  ja  entalpia 
sõltuvad  ainut  temp-ist,  siis  on  isoterm.  protsessis  Δu=Δi=T(s2-s1).  Ts- diagrammil   väljendub 
isotermiline protsess horisontaalse joonena .  
Joonis: 
 
 
p 
T 
 
 
 
 
 
 
5.   Adiabaatne  protsess  
on selline td prot. mis toimub soojuslikult isoleeritud tingimustes. (dq=0, q=0). Adiabaatilises td-
lies  protsessis  tehtav  mehaaniline  töö  võrdub  siseenergia  vähenemisega,  tehniline  töö  entalpia 
vähenemisega.  k=cp/cv.  
 
p 
T 
 
 
 
 
 
v 
s 
Polütroopne protsessiks 
 nim.  sellist  protsessi,  mille  käigus  erisoojus  ei  muutu.  s.t.  sellist  protsessi,  mis  allub  võrrandile 
T•ds/dT=c=const. Polütroopse protsessi põhivõrrand on –pvN =const 
 
p 
 
 
 
 
 
v 
 
6.  Veeauru  tabelid  ja olekudiagrammid. 
1.küllastunud  veeaur  I(rõhu  järgi).  2.Tabel  temperatuuri  järgi.  3.  Vee-  ja  ülekuumendatud  auru 
tabel. Diagrammid: pv; Ts ja hs.  
Vee isobaarne kuumutamine.  
Vee   kuumut   all  mõistame  vee  temp.  tõstmist  algolekust  kuni  antud  rõhule  vastava 
küllastustempini. Sagedamini vee kuumut käigus tema rõhk ei muutu= isobaariline protsess. Seda 
seletab Ts-diagramm. 
Joonis: 
 
 T 
 
 
 
 
s 
 
Vee  aurustumine .  
Vee  aurustumise  all  mõistetakse  sellist  TD  pr,  kus  küllastustempl  olev  vesi  muudetakse 
isobaarilises  kuumutamisprotsessis   kuivaks   küllastunud  auruks.  Aurustumissoojus  r  :  r=h``-
h`=(u``-u`)+p(v``-v`).  
 
Veeauru ülekuumendamine.  
Selle all mõistetakse auru isobaarilist kuumutamist küllastustemplt antud temperatuurini.  
 
 
p 
T 
 
 
 
 
 
v 
s 
 
 
7.   Põhiprotsessid  veeauruga 
1).  Isohooriline  protsess.  Maht  pr.  jooksul  ei  muutu.  Auru isohoorsel  kuumut temp tõuseb. 
Sõltuvana algolekust aur isohoorilisel jahtumisel  kas kuivab või  niiskub. Isohoorilises protsessis 
aurule  juurdeantud  soojushulk  q=u=u2-u1=(i2-i1)-v(p2-p1)  J/kg.  kui  isohoorse  protsessi 
lõpppunkt  on niiske auru piirkonnas, siis auru kuivusaste protsessi lõpul  x=vx-v’/v2’’-v2’. 
        2). Isobaariline protsess. p=const. Niiske auru isobaarsel kuumutamisel aurutemp. ei muutu. 
Ülekuumendatud  auru  isobaarsel  kuumutamisel  temp.  tõuseb.  Isobaarses  protsessis  on  aurule 
juurdeantav  soojushulk  q=i2-i1.  Kui  isobaarses  kuumutusprotsessis  aur  läheb  niiskest  olekust 
ülekuumendatud olekusse, siis protsessist osavõttev soojushulk 
 q=(1-x)r+(i2-I’’)=(1-x)(I’’-I’)+(i2-I’’) J/kg, Meh. töö on isobaarses protsessis l=p(v2-v1). 
      3).  Isotermiline  protsess.  Niiske  auru  isotermilisel  kuumutamisel  rõhk  ei  muutu. 
Ülekuumutatud  auru  isotermsel  kuumutamisel  rõhk  väheneb.  Vajalik  soojushulk  auru  isotermsel 
kuumutamisel on q=(s2-s1)T J/kg. Mehaaniline töö isotermses protsessis on l=q-u=(s2-s1)T-[(i2-
i1)-(p2v2-p1v1)] J/kg. Tehniline töö lt=q-i=(s2-s1)T-(i2-i1) J/kg. 
 
8.  Isoentroopne  protsess  veeauruga.  Vaatleme  veeauru  ja  isoentroopilist   paisumist .  Auru 
üleminekul  ülekuumendatud  oleku   piirkonnast   niiskeauru alasse (joonis) on auru lõppkuivusaste 
s  s
avaldatav  võrrandist  s  s  (s   s )x ,  millest 
2
x 
.  Adiabaatilises  paisumisprotsessis 
2
2
2
2
2
s   s
2
2
tehtud mehaanilinetöö  l   u
  u  u  ja tehnilne töö  l 
i

  i i . 
1
2
t
1
2
 
 
p 
 
 
 
 
 
 
 
 
v 
 
Termodünaamiline  ringprotsess ja Termodünaamika II seadus. 
 Termodünaamika II seadus määrab termodünaamiliste protsesside suuna—väiksema tõenäosusega 
olekust  suurema  tõenäosusega  olekusse.  Def:  Soojus  võib  iseenesest  suunduda  ainult  kõrgema 
temp. kehalt madalama temp. kehale. Ringprotsess- TD pr. Kus töötav keha perioodiliselt  paisub  
ja  komprimeerimis  protsessiga  taandatakse  tema   algolek .  Kasutegur:  t=  lo/q1=q1-q2/q1  –TD  II 
seadus.  
Carnot ’ ringprotsess.  Otsene ja pööratud? 
 
Kujutan Carnot’ ringprotsessi Ts-diagrammil. Td keha paisub olekust 1 olekusse 2 isotermiliselt, 
mis  Ts-diag  väljendub  pindalana  q1=A12BA.  Isotermilisele  paisumisele  järgneb  adiabaatne 
paisumine2—3.  Termodünaamiline  keha  tuuakse  olekust  3  olekusse  1  kahejärgulise 
komprimeerimisega,  kus  3—4  toimub  isotermselt  ja  4—1  isoentroopselt.  Isotermilisel 
komprimeerimisel  jahutajale  üleantav  soojushulk  avaldub  diagrammil  pindalana  q2=B34AB. 
Jooniselt järeldub et soojusallikalt ringprotsessi antud soojushulk q1=sT1, ning ringpr jahutajale 
üleantud soojushulk q2=sT2. Carnot’ rp.  termiline  kasutegur on c=1-q2/q1=1-T27T1, kus T1 ja 
T2 on soojusallika ja jahutaja absoluutsed temp 
9.  Sisepõlemismootorite ringprotsessid. 
Sisepõlemismootorite  põhiliseks  protsessiks,  kus  toimub  soojuse  protsessi  juhtimine(kütuse 
põemine) on  silinder , seal  kütus  põleb ning see muutub paisumiseks. Toimub kõrgel temperatuuril 
üle  1000  oC.  Max  temp.  võib  tunduvalt  ületada  materjali  piirtemperatuure.  Kasu-tegur  on  seda 
suurem,  mida  kõrgem  on  gaaside  temperatuur.  Tänapäeval  on  rõhk  1,5-10Mpa  ning  Carnot  ei 
toimi,  protsess  oleks  väga  aeglane.  1).  v=const  Otto   mootorid .  2).p=const   Diesel .  3).  V=const. 
P=const. Sabath-Trinkler.  
Otto ringprotsess.  
Kolbmootorite  rpr.,  kus  soojus  suunatakse  protsessi  püsival  mahul 
v=const , nim. Otto ringp. Otto rp. töötavates mootorites kasut. kergeid 
vedel-ja  gaas  kütuseid.  Õhu  ja  kütuse  segu  süüdatakse  elektri  sädemega.  Siin  on  soojuse 
eraldumine  vaadeldav  püsivmahulisena.  Protsessi  kujutame  Ts  diagrammil:  1-2  –adiabaatiline 
komprimeerimine.  a.s.s.->ü.s.s.  (ülemine-  ja  alumine  surnudseis)  .  =v1/v2  –  mootori 
kompressiooni  e.  surveaste.  2-3  isogoor,   põlemine .  -  isogoorne  rõhutõusuaste.  3-4  –adiabaatne 
paisumine .  4-1   jahtumine ,  v=  const.  Lo=lp-lk=□B34AB-□A12BA.  q1=□A23BA,  q2=□B41Ab. 
Pvk=const. Otto mootoritel on kasutegur määratav ainult surveastmega. t=1-1/k-1.  
 
Diiseli ringprotsess 
Kasutatakse raskeid kütuseid.  Diisel  kütus nii kiirelt ei põle ja seetõttu põlemis protsessi jooksul 
kolb nikub. 
 
p 
l =23411’2’2
p
 
T 
q0=l0=q1-q2 
 
l =211’2’2
k
 
l0=lp-lk 
 
 
 
 
v 
s 
 
Neid klassikalisi diisel mootoreid, mis pole tänapäeva autodel, nim. algselt aeglase käiguga diislid, 
kasutati  statsionaalsetea.  Kasutati  pneumaatilisi  pihusteid,  suruõhuga  pritsiti.  Diisel  mootorites 
kütuse ja õhu segu toimub silindri sees. 
 1->2  õhu  komprimeermine  kuni  kütuse  isesüttimistemperatuurile  (600-800C),  seejärel  toimib 
kütuse sisse pritsimine ja  
2->3 isobaarne põlemine  
3->4 põlemisgaaside isotroopne paisumine 
4->1 soojuse isobaarne eemaldamine  silindrist  (soojuskadu) 
Segaringprotsess 
Kaasaegsed kiirkäigulised diiselmootorid kasutavad samuti diiselkütuseid. Põlemis  kamber  on nii 
konstrueeritud, et põlemine esialgu isohoorne ja sellele järgneb isobaarne. 
 
p  
T 
 
 
 
 
v 
s 
 
10.  Aurujõuseadme ringprotsess ( Rankine ’i rp).  
Rankine’i  rp-s  kondenseerub  aur  kondensaatoris  täielikult.  Protsessi  osas3—4  komprimeeritakse 
vett.  joon1—2  kujutab  auru  isoentroopilist  paisumist  soojusjõumasinas  algrõhult  p1  kuni 
kondensaatori  rõhuni  p2.  2—3  auru  täielikku   isobaar -
isotermilist 
kondenseerumist 
kondensaatoris. 
3—3´vee 
tagastatavat 
adiabaatset 
komprimeerimist,  3´-4  vee  isobaarilist  kuumutamist 
aurugeneraatoris,  4—4´vee  isobaar-isotermilist  aurustumist 
aurugeneraatoris 
ja 
4´-1 
veeauru 
isobaarilist 
ülekuumendamist. Rankie’i rp. on tänapäeva aurujõuseadmete põhiringprotsessiks. q1=qk+qr+qü, 
qk=□A3(3´)4BA=h`1-h`2,  qr=□B44`CB=h``1-h=r,  qü=□C4`1DC=h1-h``,  q2=□23AD2=h2-h`2. 
Kasutegur:  t=l/q1=h/q1=h1-h2/h1-h`2  (näitab,  seda  kasuliku  tööd,  mida  masinas  tehakse, 
tavaliselt, mitte üle 40%). 
 PÕHIMÕTTE SKEEM 
 
Elektrienergia ja soojuse  koostootmine  e. termofikatsioon.  
Nim. selliseid el. jaamu, kus toimub el. energia ja soojuse koostootmine. Võimsust, saab hinnata 
ka  väljastatava  soojushulga  järgi.   Efektiivsust   väljendatakse:  K=l+qt/q1=t+K`;  K`=qt/q1  –
tarbijale antud  soojus,  q1-  ringprotssi  suunatud soojus(kuumutamiseks, aurustamiseks jne. Antud 
soojus). Termofikatsioon-  Elektrijaamade auruturbiinidest saadava auru soojusenergia kasutamine 
tsentraliseeritud soojusvarustuseks. 
11.  Soojuse transformatsioon . Aurukompressor.  Külmutusseadme  ringprotsess. 
Soojustransformatsioon-  nim.  soojuse  ülekandmist  madalama  temp-ga  kehalt  kõrgema  temp-ga 
kehale.  Seadmeid  nim.  soojustransformaatoriteks.  •Soojust   andev ,  ehk  madalama  temp-ga  keha- 
alumine soojusallikas . •Soojust  vastuvõtva  keha, e. kõrgema temp-ga keha – ülemine soojusalikas 
.Vastavalt nende temp-de nivoost liigitame soojustransf-id :1.  Külmutus  e. jahutusprotsessid (alla 
0  oC-i),  T2To.  Seal,  kus   kütteperiood   on  lühiajaline.  3. 
Kombineeritud   protsess(Külmutus-soojuspumpprotsessid).T2To,  kus  To-  keskkond, 
T1- soojust andev ja T2- soojust võttev . Seadme efektiivsus: t=qo/l, kus qo- jahutuskambris antud 
soojushulk,  l-  tarbitud  töö.  Aurukompressor  külmutusseadme  ringprotsess:  TD  kehaks  on 
külmutusagens,  sellel  ainel  on  kõrge  küllastusrõhk.  Freoonil  suur  gaasimuutussoojus,  kõrge 
küllastusrõhuga. 
Joonis: 
 
 
T 
 
 
 
 
 
 
 
s 
 
1-2  paisumine  h=const.  2-3   isotermne -isobaarne  aurustumine,  p=const,  T=const.  3-4  isotroopne 
komprimeerimine  kompressoris.  4-4´-1  isobaarne  jahutamine  jahutis  ja  ka  kondenseerimine. 
qo=h3_h2= □B23AB, lk=□3441a3- kompressori poolt tarbitud töö. t=h3-h2/h4-h3. 
Põhimõtteskeem: 
 
12.  Termodünaamilise keha voolamine  ja drosseldamine. 
F
TD  voolamise  põhivõrrand:  M
c

 F
  const