1. I Zasada
termodynamiki
W
układzie
odosobnionym tzn.
osłoniętym osłoną
adiabatyczną, ilość
energii wewnętrznej
układ jest stała
E
d
=
∆
E
u
+E
w
[J]
⇒
równ
bilansu
energetycznego można
traktować jako I
zasadę termodynamiki
dot.
Układu
zamkniętego. Energia
doprowadzona do
układu
wyodrębnionego
osłoną adiabatyczną
pozostaje częściowo w
układzie a część jest
wyprowadzona
z
układu. Interpretacja
graficzna – wykr.
Sankeya
Jeżeli układ działa w
sposób ustalony (jego
energi nie zmienia się
w czasie lub zmienia
się w sposób
periodyczny i po
skończonej liczbie
cykli wraca do wart.
Początkowych) to
bilans energetyczny
przyjmuje postać
w
d
E
E
˙
˙
=
ponieważ
0
>
w
E˙
to do
czynnego silnika
⇒
>
0
d
E˙
że
jest rzeczą
niemożliwą
skonstruowanie
perpetum mobile
pierwszego rodzaju
(silnika pracującego
bez zasilania energią z
zewnątrz).
0
,
0
,
>
=
>
=
L
E
E
E
E
w
d
w
d
idem
E
E
u
u
=
=
∆
,
0
2. II Zasada
termodynamiki
sformułowanie
a) Plancka.
Jest
rzeczą niemożliwą
skonstr. takiego
silnika (maszyny
działającej
periodycznie),
którego działanie
polegało by na
podnoszeniu
ciężarów
i
równoczesnym
ochładzaniu
jednego źródła
ciepła. Silnik taki
nosi
nazwę
perpetum mobile II
rodzaju.
b) Clausjusa ciepło
nie może przejść
samorzutnie od
ciała o temp
niższej do ciała o
temp wyższej. Aby
spowodować taki
przepływ ciepła
musimy
zastosować lewo
bieżną maszynę
cieplną i wkładać
do niej energię z
zewnątrz, tzn.
wywoływać
zmiany w innych
ciałach.
•
Samorzutne
przejście
–
zjawisko któremu
nie towarzyszą
żadne zmiany w
otoczeniu
(otoczenie nie
oddziałuje
na
układ)
c) Schmidta – nie
można całkowicie
odwrócić
przemiany,
w
której występuje
tarcie. Pracę w
całości można
zmienić na ciepło
przez
tarcie,
jednak z tego
ciepła nie można w
całości odzyskać
pracy.
d) Ostwalda
–
perpetum mobile II
rodzaju
jest
niemożliwe
–
DOWÓD
czyli cykl pracy
silnika stąd
∆
S
PM II R
=0
bo entropia jest
wielkością stanu a stan
w punkcie 1-2 jest
sobie równy to
∆
=0;
π
=
∆
S
PM II R
+S
ŹR
=0 -
ŹR
T
Q
; Q – ciepło tarcia
π
> 0 sprzeczne z
prawem
wzrostu
entropii
e) entropia układu
zamkniętego i
izolowanego nie
może
maleć
podczas dowolnej
przemiany
i
wzrastać
przy
przemianach
nieodwracalnych.
3.
Wielkości
zastępcze
dla
roztworów gazowych
Oblicza się w ten
sposób, że mnoży się
wielkości
indywidualne przez
udziały i sumuje się
tak
obliczone
iloczyny.
a) udziały gramowe –
jeżeli jednostka
danej wielkości
zawiera
w
mianowniku kg np.
R
b) udziały molowe
(objętościowe)
jeżeli jednostka
danej wielkości
zawiera
w
mianowniku kmol
np. M [kg/kmol]
c) objętościowe -
jeżeli m
3
lub mm
3
Stałą gazową R
obliczamy
∑
=
=
k
1
i
i
i
k
g
R
kgK
J
Masę drobinową M
obliczamy
∑
=
=
k
1
i
i
i
M
z
M
kmol
kg
między udz mol z
i
i
gram g
i
składnika
roztworu zachodzi
zależność
M
M
z
g
i
i
i
=
R
R
g
z
i
i
i
=
4.
Entalpia – sposób
obliczania
a) ciała stałe i ciecze
i=u+pv, gdzie v -
obj. właść., p -
bezwzględne
ciśnienie statyczne,
u – właściwa
energia
wewnętrzna
b) gaz doskonały
(funkcja tylko
temp, nie zależy od
ciśnienia
i
objętości)
i=c
p
T+u
o
, gdzie c
p
– ciepło wł. przy
stałym ciśnieniu, T
– temp, u
o
–
energia otoczenia
c) gaz półdoskonały
(funkcja tylko
temp)
o
T
0
p
u
T
I
c
i
+
=
; gdzie
T
0
p
I
c
- średnie ciepło
właściwe od 0
doT, T – temp
d) para nasycona
mokra i=i`+x(i``-
i`), gdzie i –
entalpia
pary
nasyc. mokrej, i` -
entalpia cieczy, i``
- ilość pary suchej
nasyconej, x –
stopień
wilgotności
e) para przegrzana
i=i``q
p
, gdzie q
p
–
ciepło przegrzania
pary
f) para
mokra
nasycona
i=q+r+pr, gdzie r –
entalpia parowania
5. Przejmowanie
jest to wymiana ciepła
pomiędzy
powierzchnią ciała
stałego a otaczającym
ją płynem
z prawa Newtona
Q=A-
α
(t
f
-t
w
)
τ
, gdzie t
w
– temp pow ciała
stałego, t
f
- temp
opływającego płynu,
α
- współczynnik,
τ
-
czas,
A
–
powierzchnia
α
- ozn. ilość
wymienionego
podczas przejmowania
przez
jednostkę
powierzchni w ciągu
jednostki czasu
Przewodzenie
–
polega
na
przenoszeniu ciepła w
obrębie danego ciała
od jednych drobin do
drugich, odbywa się
tylko gdy drobiny
ciała nie podlegają
przesunięciom
makroskopowym.
Warunek spełniony
podczas przepływu
ciepła przez ciała stałe
Prawo
Fouriera
τ
λ
−
=
du
dV
A
Q
, gdzie
λ
- wsp.
przewodz. materiału,
du
dV
- grzdient temp. A -
pole pow
6.
Sposoby
przekazywania ciepła
a) przewodzenie
ciepła
–
przenoszenie
ciepła w obrębie
danego ciała od
jednych drobin do
drugich lub przez
dyfuzję
b) konwekcja
–
(unoszenie ciepła)
ciepło płynie z
cząsteczkami
płynu od ściany
przegrody
do
rdzenia strumienia
lub odwrotnie
c) promieniowanie –
ciepło przenosi się
od jednego ciała
do drugiego w
postaci energii
promienistej (za
pośrednictwem fal
elektromagnet)
7
Sposoby
doprowadzania
energii
a) na sposób ciepła –
wtedy gdy istnieje
różnica
temp
między ciałem a
otoczeniem
b) na sposób pracy –
wtedy gdy między
układem
a
otoczeniem jest
oddziaływanie
różnego rodzaju sił
I – p
1
>p
o
– praca na
rzecz otoczenia +
L
w
>0
II – p
1
<p
o
– otoczenie
na rzecz układu – L
d
<0
c) ze strumieniem
ciepła – wtedy gdy
np. mamy zbiornik
i:
-
substancję
doprowadzamy M
d
-
substancję
wyprowadzamy
M
w
przypadki
d) za pomocą prądu
elektrycznego
8. Praca bezwzględna
Jest to praca
wykonana
przez
czynnik
termodynamiczny
wtedy gdy ciśnienie
otoczenia jest równe
zero. Pracę tę można
obliczyć rozpatrując
układ cylinder – tłok
Przy
∞
małym dx
czynnik wykonuje
pracę dl=kdx, gdzie k
– siła, dx droga. Przy
pracy bez tarcia siłę k
równoważy ciśnienie
działające na tłok.
Stąd: k=pA, gdzie p –
ciśnienie, A- przekrój,
dl=p A dx
⇒
dl=p dv
p – bezwzględne
ciśnienie statyczne
wewn. cylindra
dv – przyrost objętości
w cylindrze
Praca bezwzględna
∫
=
−
2
1
2
1
pdv
dl
;
interpr.
graficzna (założenie –
znam zależność p od
v)
L
1-2
– zależy od drogi
przemiany a nie tylko
od
stanu
początkowego
i
końcowego
L
1-2
– dotyczy
przemian
zachodzących bez strat
na rzecz tarcia (wtedy
dl <pdv)
Zastosowanie:
w
układach otwartych i
zamkniętych,
pseudoodwr. dl = p dv
- dl
t
= p dv - dQ
f
stąd
dl < p dv
dl
t
– praca na rzecz
tarcia, dQ
f
– ciepło na
rzecz tarcia
9. Sens fizyczny
pracy technicznej
Pracę
fizyczną
rozpatrujemy
wg
idealnej
maszyny
przepływowej tzn.
-
nie
występuje
tarcie
poruszających się
względem siebie
powierzchni
-
zawory
nie
stawiają oporu
-
w wewnętrznym
zwrotnym
położeniu tłok
dotyka cylindra
Praca
techniczna
element. dL
t
= -Vdp,
L
t
>0 gdy dp<0
Praca skończona L
t 1-2
=
∫
−
2
1
Vdp
dL
t
>0 gdy dp<0;
dL
t
<0 gdy dp>0
10. Obieg Diesla
Jest
obiegiem
porównawczym,
E
w
= L
w
E
d
= E
w
M
d
>M
w
M
d
<M
w
M
d
=M
w
m
d
>m
w
m
d
<m
w
m
d
=m
w
dx – odległość
przesunięcia
tłoka
Jeżeli:
dv>0 to dl>0
dv<0 to dl<0
L
t
=L
n
+L
1-2
+L
w
+L
1-2
+p
1
v
1
-p
2
v
2
L
n
– praca napełniania
L
1-2
– praca przemiany zamknietej
L
w
– praca wytłaczania
zał. p
1
>p
2
a)
w.z.p. – przemiana
napełniania
b)
z.z.p. – ilość czynnika
= const
silników o zapłonie
samoczynnym
i
wtryskiem paliwa za
pomocą sprężonego
powietrza. Jest to
układ otwarty.
Sprawność
techniczna
)
T
T
(
c
)
T
T
(
c
1
q
q
1
2
3
p
1
4
v
d
w
tD
−
−
−
=
−
=
η
;
κ
=
1
c
c
p
v
1
1
1
1
1
1
tD
−
ϕ
−
ϕ
ε
κ
−
=
η
κ
−
κ
kompresja
2
1
V
V
=
ε
; st.
obciążeni
2
3
2
3
T
T
V
V
=
=
ϕ
Stąd sprawność maleje
ze
wzrostem
obciążenia
11. Obieg Otto.
Obieg
porównawczy silnika z
ZI
z
ne
doprowadzo
ciepo
ego
porównawcz
obiegu
praca
to
=
η
L
o
=Q
d
-Q
w
;
d
w
d
w
d
w
w
to
Q
Q
1
Q
Q
Q
Q
L
−
=
−
=
=
η
1
1
2
d
w
)
V
V
(
)
Q
Q
(
−
κ
=
;
1
1
2
to
)
V
V
(
1
−
κ
−
=
η
1
to
1
1
−
κ
ε
−
=
η
;
9
5
≤
ε
≤
;
2
1
V
V
=
ε
12. Stopień suchości
pary
nasyconej
mokrej
x – jest to parametr,
który
stanowi
zawartość
pary
nasyconej suchej do
całkowitej ilości pary
mokrej
m
m
x
p
=
-
dla cieczy w
punkcie
pęcherzyków x = 0
-
dla pary w punkcie
rosy x = 1
13.
Wymienniki
ciepła
Zadaniem ich jest
umożliwienie
przenikania ciepła z 1
ośrodka do 2. Zależnie
od
kierunków
przepływu
obu
czynników mówi się o
przepływie
współprądowym,
przeciwprądowym lub
poprzecznoprądowym.
współpr. – przepływ
w którym kierunki
przepływu
obu
czynników są zgodne
przeciwpr. - ... są
skierowane przeciwnie
poprzecznopr. - ...są
do siebie prostopadłe
Wartość różnicy temp
określana
jest
równaniem
`
t
``
t
ln
`
t
``
t
tm
∆
∆
∆
−
∆
=
∆
Wnioski:
Przy
współprądzie temp
końcowa
płynu
ogrzewanego
jest
niższa od końcowej
temp
płynu
ogrzewającego. Przy
przeciwprądzie
końcowa temp płynu
ogrzewanego może
być znacznie wyższa i
w
pewnych
przypadkach może
zbliżyć się do temp
początkowej płynu
ogrzewającego.
Przykład:
Kocioł
parowy, skraplacz,
podgrzewacz,
14. Co to jest entalpia
To
wielkość
termodynamiczna
określająca
stan
termodynamiczny
układu i równa jest
sumie
energii
wewnętrznej U układu
oraz iloczynowi jego
objętości i ciśnienia.
Zmiana entalpii przy
stałym ciśnieniu jest
miarą ilości ciepła
wymienionego przez
układ z otoczeniem. I
– entalpia, U – energia
wewnętrzna, p –
ciśnienie statyczne
bezwzgl., V – objętość
całkowita ciała. I = U
+ p V. Entalpia jest
funkcją tych samych
parametrów stanu co
energia wewnętrzna.
15. Co to jest
strumień czynnika
termodynamicz.?
Obliczamy za pomocą
średniej prędkości
przepływu. Jeżeli na
przykład przewodem
rurowym o przekroju
F
[m
2
] płynie
strumień z szybkością
ω
[m/s] to wzór na
strumień objętości
wygląda
ω
=
F
V˙
Strumień substancji
G˙
[kg/s] oblicza się
mnożąc objętość przez
gęstość substancji
ω γ
=
F
G˙
gdy
G˙
= idem to
jest to warunek
ciągłości strugi.
16. Gaz doskonały i
półdoskonały
gaz doskonały – gaz
którego drobiny nie
przyciągają
się
wzajemnie,
są
nieskończenie małe i
sztywne (wewnątrz
drobin nie występują
drgania).Spełnia on:
- prawo Awogadra –
w
jednakowych
objętościach znajduje
się ta sama ilość
cząstek dowolnego
gazu doskonałego,
jeżeli ciśnienie i temp
obu gazów są
jednakowe.
2
2
1
1
2
1
M
N
M
N
m
m
=
- równanie stanu –
f(p,V,T) =0, gdy znam
2 parametry gazu to
mogę obliczyć 3
- równanie stanu
gazu doskonałego
(Clapeyrona) pV=RT
- ciepło właściwe
dt
dq
c
=
;
c
p
>c
v
;
k
c
c
v
p
=
; c
p
-c
v
=R
- zasada ekwipartycji
– energia rozkłada się
równomiernie
na
wszystkie możliwe
ruchy cząstek
Gaz półdosk. różni się
od gazu doskonałego
tym że w jego
drobinach występują
drgania.
Atomy
wchodzące w skład
gazów są powiązane
ze sobą sprężyście
17. Co to jest
strumień ciepła?
Stosunek elementarnej
ilości ciepła dQ do
czasu d
τ
trwania
wymiany tej ilości
ciepła
τ
=
d
dQ
Q
,wzór
osiąga postać
τ
=
Q
Q
przy
ustalonej wymianie
ciepła
18.
Bilans
wymiennika ciepła
Wymiennik
przeponowy
to
urządzenie
jest
przekazywanie ciepła
między 2 czynnikami
oddzielonymi
przegrodą
a) bilans wewnątrz
ścianki kanału
grzejącego
1-2 sprężanie izentro.
2-3spalanie p=cons
3-4 rozpr. izentropo.
4-1 wydech izochora,
1-2 sprężanie izentro.
2-3 izochora (spal. wyb.)
3-4 rozpr. izentropo.
4-1 wydech
(izochoryczne oddaw.
ciepła)
m
p
– ilość pary suchej
ilość całkowita pary mokrej
i nosi nazwę średniej
logarytmicznej, gdyż zawiera
logarytm różnicy temp na końcu i
początku wymiennika
N
1-2
– ilość cząstek gazu
M
1-2
– masy cząsteczkowe
m
1-2
– masa gazu
Oznaczenie:
czynnik grzejący z indeksem 1
czynnik ogrzewany z indeksem 2
czynnik wprowadzany „prim”
czynnik wyprowadzany „bis”
b) osłona na zewnątrz
wymiennika
o
2
2
1
1
o
2
1
2
1
Q
`
I
``
I
``
I
`
I
Q
``
I
``
I
`
I
`
I
˙
˙
˙
˙
˙
˙
˙
˙
˙
˙
+
−
=
−
=
+
=
+
19 Co to jest entropia
Jest to funkcja stanu
termodynamicznego,
której zmiana równa
się
ilorazowi
dostarczonego ciepłą i
temperatury
T
dq
dS
=
; S –
entropia całkowita
T
dq
ds
=
; s – entropia
właściwa
w
odniesieniu do 1kg
czynnika; dla źródła
∆
S = -
źr
źr
T
Q
źródło
oddaje energię więc
przyrost entropii jest
ujemny.
Entropia
mówi nam o kierunku
przemian
zachodzących
w
przyrodzie.
20. Prawo wzrostu
entropii
Jeżeli układ jest jak na
rys. i założenie: do
tłok + cylinder
możemy doprowadzić
ciepło Q ze źródła
ciepłą, przy czym Q =
idem. Do cylindra
mogę doprowadzić
substancję o ilości dm
i entropii właściwej s.
Wyróżniamy dwa
przypadki:
I
przemiana
odwracalna
a) T
cz
= T
źr
; b) brak
tarcia dQ
t
= 0
przyrost
entropii
układu odosobnionego
∆
s =
π
, natomiast
elementarny przyrost
ozn. d
π
= ds.
u
+ds
ot
sdm
T
dQ
ds
cz
u
+
=
- przyrost
entropii układu
zb
źr
ot
ds
ds
ds
+
=
- przyrost
entropii otoczenia
−
=
π
⇒
−
−
+
=
π
źr
cz
źr
cz
T
1
T
1
dQ
d
sdm
T
dQ
sdm
dT
dQ
d
0
d
T
T
cz
źr
=
π
⇒
=
Wniosek: W
układzie
odosobnionym sumą
przyrostów entropii
wszystkich
ciał
uczestniczących w
zjawisku odwracalnym
jest = 0. Warunek ten
jest spełniony nawet w
najmniejszej części
zjawiska.
II
przemiana
nieodwracalna
tzn.
t
źr
≠
t
cz
21. Co to jest
spalanie niezupełne i
niecałkowite
niecałkowite -
to
spalanie
kiedy
produkty spalania
zawierają
stałe
składniki
palne.
Jednym
stałym
składnikiem jest C.
niezupełne – gdy w
produktach spalania
występują palne gazy
(CO, H
2
, CH
4
). Jeżeli
do paliwa doprowadzi
się za mało powietrza
bądź nie wystąpi jego
dokładne wymieszanie
to spalanie nie będzie
zupełne i w spalinach
pojawią się produkty
niezupełnego spalania.
Najbardziej istotne
znaczenie ma CO co
połączone jest ze
znaczną stratą.
22.
Rodzaje
konwekcji
Konwekcja
–
przenoszenie energii
przez przepływ drobin
i mieszanie się strugi o
różnej
temp.
Występuje tylko w
cieczach i gazach.
a)
konwekcja
wymuszona
–
występuje
gdy
prędkość przepływu
strugi płynu może
wynikać z działania sił
zewnętrznych
(działanie pompy).
Wymiana ciepła przy
konwekcji
wymuszonej zależy od
rodzaju ruchu:
-
laminarny Re<Re
kr
=2300
-
burzliwy
Re
>10000
-
R
kr
<Re<10
4
(ruch
przejściowy, ob.
inne zależ)
b)
Konwekcja
swobodna
-
występuje wtedy gdy
ruch płynu powstaje
samoczynnie
na
skutek działania sił
wyporu. K. s.
najczęściej nakłada się
na konw. wymuszoną,
bo siły wyporu
powstają
zawsze
zawsze gdy gęstość
ciężaru płynu jest inna
w
warstwie
przyściennej niż w
rdzeniu strugi
23.
Termiczne
równanie czynnika
termodynamicznego
Pośród termicznych
parametrów stanu
czynnika tylko dwa
mogą zmieniać się
niezależnie, natomiast
trzeci jest określony
przez
pozostałe.
Zależność F(p, T, V)
nazywamy
termicznym
równaniem stanu które
obowiązuje zawsze w
przyrodzie, podaje się
je jako wzór,
zależność
między
parametrami
lub
podaje w postaci
tablic.
24. Opisać efekty
energetyczne obiegu
silnika cieplnego,
ziębiarki, pompy
grzejnej
Silnik – pobiera ciepło
Qd ze źródła ciepła o
temp T
1
, wykonuje
dodatnią pracę i
oddaje ciepło Q
w
do
źródła o temp T
2
<T
1
.
Sprawność techniczna
silnika jest to stosunek
pracy wykonanej przez
silnik do ciepła
pochłoniętego przez
czynnik obiegowy.
L
ob.
=Q
d
-Q
w
d
w
d
ob
t
Q
Q
1
Q
L
−
=
=
η
;
1
t
>
η
Pompa grzejna –
pobiera ciepło Q
d
z
otoczenia, pobiera
pracę
napędową,
oddaje ciepło Q
w
do
źródła o temp wyższej
od temp otoczenia.
Sprawność to stosunek
ciepła Q
w
oddawanego
do
ogrzewanej
przestrzeni do pracy
napędowej. L
ob.
=Q
w
-Q
d
ob
w
g
L
Q
=
ε
;
1
g
>
ε
Ziębiarka – pobiera
ciepło Q
d
ze źródła o
temp niższej od temp
otoczenia, pobiera
pracę L
ob.
i oddaje
ciepło Q
w
do źródła o
temp wyższej od temp
otoczenia. Sprawność
to stosunek ciepła Q
d
pobranego
do
pracypobranej
stąd można obliczyć Q
o
25,Co to jest
skojarzona
gospodarka cieplna.
Do
ogrzewania
pomieszczeń
wystarczy czynnik
termodyn o temp 80
0
C
, w wielu zaś
procesach
przemysłowych
potrzebny jest czynnik
o temp 150-200
0
C ,
taki czynnik a nawet o
temp znacznie wyższej
można uzyskać w
kotłach parowych.
Stosowanie jednak
takiego czynnika do
ogrzewania
pomieszczeń
powoduje znaczne
dodatkowe
straty
energii Unikniemy
tego dzięki temu że
parę o wysokich
parametrach skieruje
się do turbiny
przeciwprężnej
w
której pary wylotowe
mają
parametry
dogodne do celów
ogrzewczych i jest
wykorzystana
do
pracy. W ten sposób
realizujemy
tzw
skojarzoną gospodarkę
cieplną. Która polega
na równoczesnym
wykorzystaniu pracy
(energii elektrycznej) i
ciepła
grzejnego
doprowadzonego do
mieszkań
Zakład
pracujący w tn sposób
nazywa
się
elektrociepłownią.
26.Jak oblicza się
oszczędność energii
uzyskanej
w
skojarzonej
gospodarce cieplnej.
Sprawność termiczna
elektrowni
η
t el
jest to
stosunek wytworzonej
mocy elektrycznej do
enertgi chemicznej
spalonego paliwa
η
t
el
=Nel/(p Wd) Max
straty
energi
występują w kotle
parowym 50%-60%
spalonego paliwa.
27 obieg Braytona.
28. Wady i zalety
siłowni
turbogazowych
.
ZALETY:
-
możliwość
dobrania
najdogodniejszego
czynnika
chłodzącego
-
można zmniejszyć
rozmiary agregatu
poprzez
zastosowanie
podwyższonych
ciśnień
-
umożliwia
regulację mocy
silniki
przez
zmianę gęstości
czynnika
obiegowego
-
ma górną moc
graniczną agregatu
> niż w przypadku
układu otwartego
-
mogą pracować
bez
używania
wody
WADY
-
konieczność
stosowania
2
wymienników
ciepła , zwłaszcza
nagrzewnicy
narażonej
na
wysokie temp
konieczność
stosowania sprężarek
duże części energii
(aby uzyskać 10 MW
musza mieć turbinę 40
Mw gdyż 30 MW na
sprężarkę.
29
Zasada
zachowania
energii
Energia nie może
zniknąć nie może
powstać z niczego ,
lecz może przejść z
jednej postaci w drugą
i ilość jej nie może
ulec zmianie w
układzie zamkniętym i
izolowanym układ jest
niezmienny
niezależnie od zmian
zachodzących
w
układzie.
Σ
E=0
30.Co to jest energia
wewnętrzna
Energia wewnętrzna U
jest to całkowia
energia odniesiona do
układu
osi
współrzędnych
mających początek w
środku masy ukł i
umieszczonych tak że
energia
ruchu
obrotowego =0. Z
enrgi układu E
u
można
wyróznić
energię
potencjalną Ep +
energię kinetyczna Ek
+ energię wewnętrzną
U
Eu=Ek+Ep+U
Głównymi
składnikami U są:
Jest to parametr stanu
gdyż zależy od stanu
czynnika. Zawiera w
sobie różne rodzaje
energii
chem,
sprężystą itd.
Energia
wewn
właściwa
u=U/m
(intensywny parametr)
31.Przedstawić
całkowite
ciepło
pochłonięte przez
czynnik
termodynamiczny w
ukł T-S
Całkowite ciepło które
zostało pochłonięte
przez czynnik można
obliczyć za pomocą
wzoru
Qc1-2=
∫
2
1
Tdy
Jnterpretacja graficzna
: ciepło pochłonięte w
czasie
przemiany
odpowiada
pole
zawarte nad linią
przemianową 1-2 i
osią
32 Siłownia parowa
To przede wszystkim
turbiny
parowe
Tłokowe silniki
W których (para jest
sprężona do niskiego
ciśnienia w dyszy i
uzyskuje Ek Strumień
pary o dużej prędkości
skierowany
do
kanałów łopadkowych
wirnika i przepływa
powodując
obrót
wirnika i wykonuje
pracę)
Silnik parowy pracuje
w
układzie
zamkniętym z innymi
urządzeniami tworząc
tzw siłownie. W
d
s
T
1
d
Q
c
S
2
3
T 2 - i d e m
V
S
T 1 = i d e m
T
1
2
3
4
Q
d
Q
w
L o b
p
1
Q
d
4
Q
w
2
siłowni nie można
zrealizować obiegu
Carnota.
3-4 tzw sprężenie
wody z ciśnienia za
skraplacza
do
ciśnienia w kotle
Ciecz podgrzewana
izobarycznie w kotle
do temp wrzenia
powstają pęcherzyki
pary i dalsze
podgrzewanie
do
odparowania cieczy.
Proces odparowania to
proces izobaryczno
izotermiczny do stanu
pary nasyconej suchej
w turbinie w punkcie 1
Następnie
para
przepływa do turbiny i
rozpręża się w niej
izentropowo
do
punktu 2 Następnie
rozprężona para trafia
do skraplacza w
którym przepływająca
woda
powoduje
skroplenie pary w
przemianie
izobarycznej 2s-34.
Jm wyższa temp
dolotu i niższa temp
wylotu to sprawność
rośnie
Obieg
pary
przegrzanej
kondensacyjnie
η
tCR
=l
CR
/gd
Zpary
nasyconej
suchej
w
przegrzewacza pary i
izobary temp rośnie w/
g
właściwości
konstrukcyjnych
elementu.
η
tCR
= lepsze :- rośnie
temp i ciśnienie
odtwarzanie
obiegu Carnota
stopniowanie
turbiny
rozsunięcie T
obniżenie
ciśnienia
końcowego
rozpręzania
zależność od
wody
chłodzącej
skraplak tw1)
33. Obieg Carnota
obieg o max
sprawności
1-2
izotermiczna
ekspansja
następuje
pobór ciepła
2-3
izentropowa
ekspansja
3-4
kompresja
izotermiczna
następuje
oddanie ciepła
4-1
kompresja
izentropowa
I
II
TC
I
II
tc
I
II
II
gc
I
II
I
I
II
ZC
T
T
T
T
Qd
Qw
Qd
Qw
Qd
Qw
Qd
Qd
Lob
T
T
T
Qd
Qw
Qw
Lob
Qw
T
T
T
T
T
Qd
Qw
Qd
Qw
Qd
Lob
Qd
−
=
=
−
=
−
=
=
−
=
−
=
=
−
=
−
=
=
−
=
−
=
=
1
1
1
1
1
1
η
η
ε
ε
34. Uogólniony obieg
Carnota
Dotyczy
siłowni
parowych – zamiast
przemian
izentropowych
zastosowano dwie
dowolne przemiany
Równoległe do siebie.
Regeneracja ciepła
polega na przekazaniu
ciepła między dwoma
strumieniami ciepła
tego samego czynnika
η
te
=1-(qk/gc)
35 Co to jest bilans
energetyczny
Wypływa z zasady
zachowania energii
Ed=
∆
Eu+Ew[J] dla
strumienia wszędzie
jest
kropka
i[J/s].Energia
częściowo
doprowadzona do
układu Ed jest
częściowo zużyta na
zmianę energii układu
∆
Eu oraz częściowo
jest wyprowadzona.
Ew.Zas zach energii
wynika z obserwacji
zjawisk zachodzących
w przyrodzie i
doświadczeń
Energia nie może
zniknąć nie może
powstać z niczego ,
lecz może przejść z
jednej postaci w drugą
i ilość jej nie może
ulec zmianie w
układzie zamkniętym i
izolowanym układ jest
niezmienny
niezależnie od zmian
zachodzących
w
układzie.
Σ
E=0
36 Wyjaśnij dlaczego
praca i ciepło nie
mogą być traktowane
za postaci energii
Praca i ciepło nie są
postaciami energii
mimo Ze ich ilość
mierzy się tymi
samymi metodami
jednostkami co ilość
energii. Energia jest
bowiem własnością
materii jest funkcją
stanu układu. Praca i
ciepło przestają istnieć
w chwili zakończenia
zjawiska- wykonania
pracy czy przepływu
ciepła. Pozostaje po
nich tylko skutek tych
zjawisk.
37 Jak określa się
skład chem
paliw
Skład chem paliw
stałych określa się za
pom
udziałów
gramowych
oznaczonych małymi
literami:c,h,s
Paliwo składa się z
substancji palnej i
balastu (w paliwach
stałych i ciekłych –
popiół i wilgoć a w
gazowych CO
2
oraz
para)
a) paliwa gazowe –za
pomocą
udziałów
molowych
(objętościowych)poszc
ególnych
składników.Udział
molowy składnika w
suchym gazie palnym
oznacza się wprost
jego symbolem chem
sumą tych udziałów
jest 1
Przy spalaniu paliw
gazowych za jednostkę
ilości
substancji
przyjmuje się 1 kmol
suchego gazu palnego
b) stałe i ciekłe paliwa
– udziały gramowe
oznaczając małymi
literami
alfabetu.
Jednostką ilości paliwa
1 gw
2 Lob=L
CR
3
gd
T 1
T 2
T
1
1
k o c i o l
t u r b i n a
2 s
3 4
λ = 0
S
λ = 1
2
3
s k r a p l a c z
o b i e g R A N K I N E A
o
s
l o n
a
j e s
t w
s p
o
l n a
d
l a
s u
b
s t a
n
c j i i e
n
e
r g
i i
E
d
∆
E
u
E
w
T I
T I < T I I
V
p
I
L o b
A
I I
A
I
I I
L e x
L k
T I I = T 0
Q
d
Q
w
L o b
stałego lub cieklego
jest 1kg paliwa
wilgotnego.
Ilość
substancji
poszczególnych
składników
w
jednostce substancji
paliwa
wyrażają
wzory
n
`
c+s
=c/12+s/32
kmol(c+s)/kgpal
Skład paliwa ciekłego
i stałego jest sumą
udziałów gramowych
= 1.Określamy 1 min
zapotrzebowania na
tlen O
N
min=
c/12+h/4+s/32-
0/32
[(kmolO
2
)/
(kgpal)]
2 Min powietrza
n
lpow
=n
smin
/0.21 [kmol
pow/kgpal]
zawsze dajemy więcej
n
lpow
λ
=rzeczywista ilość
pow(n`l)/teorety
czna
ilość
pow(n`lmin)
Wartość
opałowa
Wd[J/kg]ilość ciepła
doprowadzona
z
komory spalin po
zupełnym
i
całkowitym spaleniu
jednostki paliwa jeżeli
spalenie odbyło się
pod stałym ciśnieniem
spaliny zaś zostały
ochłodzone do temp
początkowej
substratów przy czym
para wodna zawarta w
spalinach nie uległa
skropleniu.
Ciepło spalania[Wg]-
ilość
ciepła
doprowadzona
z
komory spalin po
zupełnym
i
całkowitym spaleniu
jednostki paliwa jeżeli
spalenie odbyło się
pod stałym ciśnieniem
spaliny zaś zostały
ochłodzone do temp
początkowej
substratów przy czym
para wodna zawarta w
spalinach
uległa
skropleniu.
Wd=Wg-m``
H2O
*r
H2O
r-
ciepło
skraplania pary
38. Jaką przemianę
nazywamy obiegiem
termod.
Obieg
termodynamiczny jest
to przemiana w której
stan
końcowy
czynnika
jest
identyczny
z
początkowym.
Wykresem (obrazem
obiegu) jest krzywa
zamknięta . W każdym
wykresie możemy
określić
4
charakterystyczne
punkty
a) dwa
punkty
zwrotne I II i
dzielą one krzywą
na linię ekspansji i
kompresji
b) dwa
punkty
adiabatyczne i i
dzielą one krzywe
na części podczas
której czynnik
pochłania ciepło i
część podczas
której
oddaje
ciepło.
Ciepło dostarczane
pobrane przez czynnik
z zewnątrz w czasie
obiegu ozn Qd, zaś
oddawane Qw sa one
> 0.
39. Co to jest obieg
prawo i lewo bieżny
a) obieg prawobieżny
– jest obiegiem
silnika
Qd > Qw
Założenie T I >
T II
Silnik pobiera ciepło
Qd ze źródła o temp
wyższej , wykonuje
pracę i oddaje ciepło
Qw do (otoczenia ) o
temp
niższej
Sprawność termiczna
silnika
Qd
Qw
Qd
Qw
Qd
Qd
Lob
t
−
=
−
=
=
1
η
b) obieg lewobieżny
– jest to obieg
ziębiarki
lub
pompy grzejnej
sprawność termiczna
ogólnie
lewobnieżny
Qw > Qd
η
t
=efekt użyteczny
urządzenia/Qd
Chłodnica pobiera
ciepło Qd o temp
niższej niż temp
otoczenia T II
otrzymuje pracę /Lob/
i oddaje ciepło Qw do
źródła o temperaturze
wyższej(otoczeniu)
Lob=Qw-Qd
Sprawność ziębiatrki
1
≥ ≤
=
Lob
Qw
L
ε
Spraw
termiczna
1
≥
=
Lob
Qw
g
ε
Pompa grzejna pobiera
ciepło z otoczenia Qd
otrzymuje pracę i
dostarcza ciepło Qw
do
żródeł
o
temperaturze wyższej
od temp otoczenia
Obiegi odwracalne
składają się tylko z
przemian
odwracalnych
.
Równanie bilansu (czy
obieg jest czy nie jest
odwracalny ) ma
postać Qd-Qw=Lob
p o m
p a
k o c i o l
g e n e r a t o r
T
N e
e n e r g i i
e l e k t r
s k r a p l a c z
t w 2
t w 1
N i
t u r b i n a
V
S
T
Q d
Q w
p
1
2
3
4
3
T 1
T 2
1
2
4
g r c i e p l o r e g e n
g r e g e n e r a c j i
A
2
A
!
V
p
I
L
o
b
i e g
u
L
k o
m
p
r e
s j i
I I
L
e
x p
-
p
I
Q
w
T I I
A I
V
L o b
T I
A I I
I I
L k
L e x
L o b
Q
d
40.
Definicje
Clausiusa, Plancka,
Smitcha, Ostwalda,
Entropia
Patrz punkt drugi
41. Prawa dla gazu
doskonałego
1) Boylea Mariottea
Jeżeli w
τ
=idem to
p*V=idem
2) GayLussaca-
Charlesa
Jeżeli p= idem to
objętość właściwa to
objętość właściwa
V=V
0
(1+T
α
);V/T=ide
m
V
0
-obj.wł gazu w temp
0
0
C
α
-termiczny
wsp
rozszerzalności
objętości
gazu
odniesiony do obj V
0
jest
ustalony
eksperymentalnie
(1/273,15) *(1/K)
Założymy że t=idem
( )
( )
)
1
(
)
0
(
)
(
)
1
(
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
t
C
f
t
f
t
p
C
f
p
t
f
idem
p
p
C
f
V
C
f
V
p
C
dla
t
f
V
p
+
•
•
=
+
•
=
=
=
=
•
=
•
α
α
α
)
(
*
*
*
)
0
(
*
)
(
)
15
,
273
(
1
0
Clapeyrona
anu
równaniest
Ttermiczne
R
V
p
C
f
R
T
R
t
f
T
t
=
=
=
≡
+
=
α
α
p-stałe
ciśnienie
bezwzgl [N/m
2
]
V- objętość właściwa
[m
3
/kg]
R-indywidualna stała
gazowa [Nm/kgK]
T-temp benzyny
3) Awogadra liczba
drobin zawartych
w jednakowej
objętości różnych
gazów
doskonałych w
tych
samych
warunkach
termicznych (temp
i ciśnienie gazów
jest takie same)
(MR)
jedn
indywidualnej stałej
gazowej
8314
[J/kmolK]
R=(MR)/M
M
1
*R
1
= M
2
*R
2=
M*R
P*V=R*T
⇒
p(MV)=
MR*T
P*V=m*R*T
⇒
p*V=n
(MR)*T
MV;(MR)
≡
(B)nie
zależy od rodzaju gazu
n,m- masy
42. Co to jest punkt
krytyczny i potrójny
Jest to punkt
równowagi trzech faz
(stałej,
ciekłej,
gazowej)substancji.
Podczas przejścia
cieczy ze stanu
ciekłego
w
parowy.Zakładając że
mamy
zamknięte
naczynie
(cylindr
tłok)z
cieczą
dostarczając
temperaturę
przy
p=idem ciecz uzyskuje
coraz
wyższą
temperaturę aż do
momentu osiągnięcia
tzw zmiany stanu
skupienia polegającym
na powstaniu fazy
gazowej w całej
objętości cieczy w
postaci pęcherzyków
parowych (wrzenie)-
zależy dla określonej
cieczy wyłącznie od
ciśnienia. Jeżeli dalej
będziemy dostarczać
ciepło to temp będzie
się utrzymywać na
stałej
wartości,
natomiast będzie coraz
więcej pary, gdy ciecz
całkowicie odparuje to
nastąpi wzrost temp
pary.Faza gazowa
mająca kontakt z
wrzącą cieczą (temp
wrzenia) to tak zwana
para nasycona-para
nasycona i ciecz są w
tak zwanym w stanie
równowagi trwałej i
dla danej cieczy jest
funkcją ciśnienia.Stąd
mamy
krzywą
nasycenia Zależność
ciśnienia nasycenia p
od temp nasycenia.
43.
Przemiany
(gazów doskonałych i
pół doskonałych)
a) izotermiczny- jest
przemianą, w której
stała jest temperatura
czynnika
*
∫
=
−
2
1
2
1
pdv
L
-
praca
bezwzględna
mając funkcję p od V
p
1
v
1
=p
2
v
2
⇒
p=p
1
v
1
/v
ponieważ p
1
v
1
jest
stałe
1
2
1
1
2
1
2
1
dt
dv
1
1
2
1
v
v
ln
p
v
L
v
p
L
=
⇒
∫
=
−
−
robimy podst. V
2
/
V
1
=p
1
/p
2
2
1
1
1
2
1
p
p
ln
v
p
L
=
⇒
−
*
2
1
1
1
2
1
p
2
1
1
1
2
1
t
p
p
ln
v
p
p
d
v
p
vdp
L
=
∫
∫
−
=
−
=
−
L
t1-2
=L
1-2
ciepło Q
1-
2
=L
1-2
=L
t1-2
jeżeli dv>0
rozprężanie L
1-2
>0 ;
Q
1-2
>0 jeżeli dv<0
sprężanie L
1-2
<0 ; Q
1-
2
<0
b)izochoryczny
V=idem
p=idem ; v=idem
* L
1-2
=0 * l
t1-
2
=V(p
1
p
2
)
chcąc
sprężyć
trzeba
doprowadzić pracę z
wewnątrz która jest
ujemna
Ciepło
Q
1-2
=V
2
-
V
1
=m(u
2
-u
1
)=mc
v
(T
2
-
T
1
)
c) izobaryczna p=idem
* L
t1-2
=0
* L
1-2
=p(v
2
-v
1
)
*Q
1-2
=I
2
-I
1
=m(i
2
-
i
1
)=mc
p
(T
2
-T
1
)
d)
adiabatyczna
odwracalna – dQ=0
bez wymiany ciepła z
otoczeniem
jest
przemianą
izentropową
*
p
d
R
c
d
R
c
d
v
v
ln
c
p
p
ln
c
c
p
d
cv
s
p
v
v
d
p
s
v
v
d
T
T
d
v
s
1
2
p
1
2
v
v
v
d
p
p
+
=
+
=
+
≡
+
=
jeżeli dQ=0
⇒
d
s
=0 bo
d
s
=d
q
/
τ
0
c
p
d
cv
v
v
d
p
p
=
+
równ.
różniczk.
adiab.
odwrac.
χ
=c
p
/cv
;
χ
=d
v
/v+d
p
/p=0
⇒
χ
lnv+
lnp=0 ;ln(pv
χ
)=0
χ
-wykładn. adiabaty
* L
1-2
=c
v
(T
1
-T
2
) ; * L
t1-
2
=
χ
L
1-2
e)
Politropa-
przemiana w której
ciepło właściwe jest
s i l o w
n i a p a r o w
a
x = 0
T
1
x = 1
s
2
L c r
g w
g d
Q
d
T
I < T
I I
T
I = T
0
T
I I
Q
w
L o b
C
I E
C
Z
C
I A
£
O
S
T
A
£
E
p
P
A
R
A
T
K
równe c=d
q
/d
τ
=idem ;
z- wykładnik politropy
44. Co to jest
równowaga
termodynamiczna?
Jest to taki stan, który
ustala się samorzutnie
w
układzie
odizolowanym od
oddziaływań
sił
zewnętrznych
i
pozostaje niezmienny
w czasie czyli gdy
parametry stanu tego
układu nie ulegają
zmianie w czasie.
Spełnione są trzy
warunki równowagi:
a)
równowaga
termiczna
b)
równowaga
chemiczna
c)równowaga
mechaniczna
45.Ciepło właściwe
politropy
1
z
R
C
C
v
−
−
=
natomiast z
Capeyrona i równ.
χ
otrzymujemy
1
z
z
C
C
v
−
χ
−
=
Ciepło
właściwe
politrpy może mieć
wartość
zarówno
dodatnią jak i ujemną
Przy 1<z<
χ
to C<0
Sens fizyczny C<0;
mimo doprowadzono
ciepła temp. czynnika
obniża się lub mimo
odprowadzonego
ciepła temp. czynnika
podwyższa
się.
Przemiany gdy C<0
często zachodzą w
praktyce np. przy
sprężaniu czynnika w
sprężarce,
przy
rozprężaniu
adiabatycznym
odwracalnym
46. Co to jest ciepło
właściwe i od czego
zależy?
Całkowite
ciepło
przejęte przez ciało o
masie m podczas
podgrzewania od T
1
do
T
2
jest równe ciepłu
dostarczonemu
z
zewnątrz i ciepłu
tarcia
(ciepło
wewnątrz ciał) Q
c 1-2
=Q
1-2
+Q
f
przy czym
)
t
t
(
CI
m
Q
1
2
2
t
1
t
2
1
c
−
⋅
=
−
przekształc
ając wg.
)
t
t
(
m
Q
CI
CI
1
2
2
1
c
2
t
1
t
2
t
1
t
−
=
⇒
−
K
kg
J
⋅
)
dt
dQ
(
m
1
C
c
=
α
Średnie
ciepło właściwe
2
t
1
t
CI
jest to ilość ciepła jaką
należy dostarczyć
jednej jednostce ilości
substancji,
aby
zmienić temperaturę o
1K w całym
rozpatrywanym
okresie temp. Zależy
od:
a) rodzaju ciała
b) temperatury t
1
t
2
c) warunków
ogrzewania ciał
Stosunek C
p
/C
v
=
χ
Jeżeli mam ciało
masie
m
i
podgrzewam od t do
∆
t+t to nastąpi
przyrost ciepła
∆
Q
c
)
t
(
m
Q
CI
c
t
t
t
∆
⋅
∆
=
∆
+
dt
dQ
t
m
Q
)
t
(
C
c
m
1
c
lim
0
t
⋅
=
∆
⋅
∆
=
→
∆
2
t
1
t
CI
-rośnie wraz ze
wzrostem t i jest
wysokością prostokąta
o szerokości (t
2
-t
1
). F
pole
figury
nieregularnej równe
polu prostokąta o
wysokości. Wielkości
ciepła właściwego C i
szerokości t
2
-t
1
.
Pole
figury F=(t
2
-t
1
)*c
47. Wpływ zaworu
dławiącego na pracę
ziembiarki
Ziembiarka z zaworem
dławiącym- schemat
Zawór dławiący- jest
urządzeniem
stosowanym
w
ziębiarce
umożliwiającym
spadek ciśnienia od
wartości panującej w
skraplaczu do wartości
panującej
w
parowniku (skroplona
ciecz
zostaje
zdławiona
do
odpowiedniego
ciśnienia). Przemiana
dławienia odbywa się
przy stałej 3-4 entalpi,
ponadto obieg z
zaworem dławiącym
jest nie odwracalny ze
względu na nie
odwracalność
przemiany dławienia.
Ponadto
również
występują
straty
energetyczne
(nie
odbiera się pracy
sprężarki
oraz
zmniejsza się wartość
wydajności
chłodniczej g
0
.
Obieg suchy-
∆
od
Carnotta
⇒
sprężanie
zachodzi e obszarze
pary
przegrzanej
dzięki
(osuszaniu
między parownikiem a
sprężarką
⇒
para sucha
nasycona)
(osuszacz odbiera
krople cieczy od pary
suchej nasyconej)
48. Co to jest
dławienie?
Jest to przemiana w
której
czynnik
termodynamiczny
ekspanduje
dv
(wzrasta) i rozpręża
się d
p
(maleje), nie
wykorzystując przy
tym pracy. Przemiana
ta ma miejsce gdy
czynnik natrafia na
przegrodę w postaci
zmieniającego się
przekroju, zmiany
kierunku przepływu,
zmianę prędkości.
49. Co to jest
równanie
przemiany?
Jest to zależność
pomiędzy parametrem
stanu. Dla każdej
przemiany można
podać 3 równania.
Przemiany mogą być
odwracalne
lub
nieodwracalne
Przemiany mogą być
zamknięte lub otwarte
Otwarta przebiega
przy zmiennej ilości
substancji
50. Podać równowagę
stanu
gazu
straty wydajności
chłodniczej l
t
=l
s
-l
r
s- sprężanie
r- rozprężanie
Parownik
(skropiony
czynnik
odparowuje
pobierając ciepło osiąga
stan określony punktem 1)
d
v
=0, d
p
=0
E
v
=m(i+w
2
/2)
i
1
+w
1
2
/2=i
2
+w
2
2
/2
w<40 m/s
2
przyjmujemy E
k
strugi i
1
=i
2
doskonałego
i
półdoskonałego?
pV= RT- równanie
stanu
gazów
doskonałych
pV= mRT ; p [N/m
2
] ;
V [m
3
/kg] ; R
[Nm/kgK] ; T [K]
51. Zerowa zasada
termodynamiki
Jeżeli dwa ciała 1 i 2
są w stanie równowagi
termicznej z 3 są one
także w równowadze
między sobą.
52. Zdefiniować i
podać zast. i sposób
oblicze. straty wylot i
napełnienia
sprężarki
?
Strata
wylotowa-
temp.
spalin
wypływających do
otoczenia jest większa
niż temp. otoczenia.
Ciepło unoszone do
otoczenia
przez
spaliny q
w
.
w
*
w
*
s
t
o
t
2
puO
2
s
t
o
t
2
puCO
2
s
t
o
t
pui
ri
s
t
o
t
puss
n
V
`
ss
``
ss
o
s
s
t
o
t
O
2
puH
``
O
2
H
o
s
s
t
o
t
puss
``
ss
w
o
s
s
t
o
t
puss
``
s
w
q
B
Q
...
I
C
]
O
[
I
C
]
CO
[
I
C
I
C
)
H
(
n
V
)
t
t
(
I
C
V
)
t
t
(
I
C
V
q
)
t
t
(
I
C
V
q
⋅
=
+
+
⋅
=
∑
=
=
−
⋅
+
−
⋅
=
−
⋅
=
B
*
- ilość spalonego
paliwa
Równanie Pecleta
.
(
)
2
1
f
f
t
t
k
A
Q
−
⋅
=
•
k- współczynnik
przenikania ciepła
[ W / m
2
K ]
1.I zasada termod.
I
2.II zasada termod.
I
3.Wielkości zast. dla
roztworów gazowych.
I
4.Entalpia- obliczanie.
I
5.Przejmowanie.
I
6.Sposób przekazania
ciepła. II
7.Sposoby
doprowadzania ciepła
II
8.Praca bezwzględna.
II
9.Sens fizyczny pracy
tech. II
10.Obieg Diesla.
II
11.Obieg Otto.
III
12.Stopień suchości
pary nasyconej
mokrej. III
13.Wymienniki ciepła.
III
14.Entalpia co to jest ?
III
15.Strumień czynnika
termodyn. III
16.Gaz doskonały i
pół doskonały.
III
17.Strumień ciepła co
to jest ? III
18.Bilans wymiennika
ciepła. IV
19.Entropia co to jest ?
IV
20.Prawo wzrostu
entropii.
IV
21.Spalanie
niezupełne i
niecałkowite IV
22.Rodzaje konwekcji.
IV
23.Termiczne rów.
czynnika termodyn.
IV
24.Efekty
energetyczne obiegu
silnika cieplnego,
ziębiarki, pompy
grzejnej.
IV
25.Skojarzona
gospodarka cieplna co
to jest ? V
26.Obliczanie
oszczędności energii
uzyskiwanej w
skojarzeniu gosp.
cieplnej.
V
27.Obieg Braytona.
V
28.Siłownia
turbogazowa wady i
zalety. V
29.Zasada zachowania
energii.
V
30.Energia
wewnętrzna co to jest?
V
31.Całkowite ciepło
pochłonięte przez
czynnik termodyn. W
układzie T-s.
V
32.Siłownia parowa.
V
33.Obieg Carnota
obieg o max
sprawności. VI
34.Uogólniony obieg
Carnota.
VI
35.Bilans
energetyczny co to jest
?
VI
36.Dlaczego praca i
ciepło nie mogą być
traktowane za postać
energii.
VI
37.Jak określa się
skład chemiczny
paliw. VI
38.Jaką przemianą
nazywamy obieg.
termodyn. VII
39.Obieg prawo i lewo
bieżny. VII
40.Definicja
Clausiusa, Plancka,
Smitha, Ostwalda,
Entropia.
I
41.Prawo dla gazu
doskonałego.
VII
42.Punkt krytyczny i
potrójny co to jest ?
VIII
43.Przemiany gazów
dosk. i pół
doskonałych. VIII
44.Równowaga
termodynamiczna co
to jest ? IX
45.Ciepło właściwe
politropy.
IX
46.Ciepło właściwe i
od czego zależy.
IX
47.Zaworu dławiącego
na pracę ziembiarki.
IX
48.Dławienie co to jest
?
X
49.Równaie przemiany
co to jest ?
X
50.Podać równowaga
stanu gazu
doskonałego i
półdoskonałego.
X
51.Zerowa zasada
termodynamiki.
X
52.Strata wylotu i
napełnianie sprężarki.
X
Pytania teoretyczne -
egzaminacyjne z
przedmiotu
Termodynamika
Techniczna
a)t
1
różne od t
2
b) t
1
=t
2
=t
3
c)t
1
=t
3
1. Podstawowe pojęcia
w termodynamice:
układ, otoczenie,
osłona bilansowa.
2. Parametry stanu
układu. Jednostki
miary, przekształcanie
jednostek ciśnienia
(przykłady zamiany
mmH2O, mmHg, Pa,
bar, at)
3. Ilość substancji.
Znaczenie pojęć:
masa, objętość
normalna, gęstość
normalna.
4. Równanie stanu
substancji, omówić na
przykładzie równania
Clapeyrona.
5. Rodzaje czynników
termodynamicznych.
Różnice pomiędzy
gazem doskonałym,
półdoskonałym i
rzeczywistym.
6. I zasada
termodynamiki, bilans
energii układu.
Rodzaje energii.
7. Praca w
termodynamice. Praca
bezwzględna,
techniczna i
użyteczna. Praca
wewnętrzna i
zewnętrzna
przemiany.
9. Ciepło w
termodynamice.
Ciepło właściwe,
średnie, rzeczywiste i
zależności pomiędzy
nimi.
10. Funkcje stanu
układu. Reguła
Gibbsa. Entalpia.
Energia wewnętrzna.
11. II zasada
termodynamiki.
Pojęcie entropii.
12. Równania
kaloryczne substancji,
przykład dla gazu
doskonałego i inne.
13. Przedstawić
przemiany
charakterystyczne
gazu doskonałego w
układach p-v, T-s, p-T.
14. Przemiana
izentropowa gazu
doskonałego
zależności pomiedzy
parametrami
przemiany p,v,T.
14. Ciepło właściwe
gazu doskonałego -
obliczanie na
podstawie ilości stopni
swobody.
15. Ciepło właściwe
przemiany
politropowej -
wyprowadzić
zależność.
16. Podać prawa
Leduca i Daltona dla
mieszanin gazów.
Zastępcze średnie
wielkości właściwe.
17. Zdefiniować obieg
termodynamiczny i
wyprowadzić II zasadę
termodynamiki dla
obiegu.
18. Wyprowadzić
zależności określające
sprawność silnika oraz
efektywność grzania i
ziębienia dla
dowolnego obiegu.
19. Omówić obiegi:
Carnota, Otto,
Diesela,. Przedstawić
na wykresach p-V i T-
s.
20. Parametry
opisujące stan
mieszanin
wielofazowych.
Pojęcie stopnia
suchości pary.
21 Naszkicować
wykresy p-t, p-v, T-s i
i-s dla H2O.
22 Podać równania
kaloryczne dla pary
nasyconej.
23. Parametry
opisujące stan gazu
wilgotnego.
24. Naszkicować
wykres Molliera i-X i
wrysować przemiany
zachodzące przy
izobarycznym
chłodzeniu powietrza
poniżej punktu rosy.
25. Sposoby
przekazywania ciepła i
podstawowe
zależności je opisujące
26. Przenikanie ciepła
przez przegrodę płaską
przenikalnośc cieplna
przegrody k.
27. Rodzaje paliw i
podstawowe równania
stechiometryczne
spalania.
28. Obliczenie ilości
spalin na podstawie
składu paliwa i
współczynnika
nadmiaru powietrza.
[/i]
Document Outline