Termodynamika techniczna cz.3 Teoria | Notatki Termodynamika

Rodzaje energii tworzących energię wewnętrzną:

a) Cieplna ruchu cieplnego substancji

b) Wiązań pól bliskiego zasięgu:

-wiązań między molekularnych w płynie

-wiązań między atomowych w ciele stałym (e. sprężystości)

-wiązań wewnątrz molekularnych (e. chemiczna)

-wiązań wewnątrz atomowych (e. jonizacyjna)

-wiązań jądrowych (e. jądrowa)

Rodzaje energii tworzących energię zewnętrzną:

-kinetyczna, makroskopowego ruchu substancji

-grawitacji pola grawitacyjnego

-elektromagnetyczna pola elektromagnetycznego dalekiego zasięgu

Pojemność cieplna : oznaczana „C”

Jest to iloraz elementarnego przyrostu masowej gęstości ciepła do elementarnego przyrostu

masowej gęstości ciepła do elementarnego przyrostu temperatury bezwzględnej wywołany

przyrostem tego ciepła

C= dla gazu doskonałego (Cυ=const;Cp=const)

Cυ= (υ=const)

Cp= (p=const)

Aksjomat bilansowy dla wielkości ekstensywnych:

Zmiana zasobu wielkości ekstensywnych (WE) zmagazynowanej w układzie bilansowania może być

dokonana tylko bądź za przyczyną produkcji WE wewnątrz układu bilansowania bądź za przyczyną

wymiany WE poprzez granice układu bilansowania lub w wyniku jednoczesnego przebiegu obu tych

procesów

Wielkość ekstensywna:

Wielkość geometryczna lub fizyczna której zasób w obszarze złożonym z 3 podobszarów równy jest

sumie zasobów we wszystkich podobszarach; np.: skalarne: masa, objętość, ładunek elektryczny,

energia, entropia; wektorowe: pęd, kąt

Prawo Daltona:

Ciśnienie całkowite p fazy gazowej wieloskładnikowej będącej mieszaniną gazów doskonałych,

równoważne jest ciśnieniu jakie wywierałby gaz doskonały jednoskładnikowy mający następujące

parametry stanu:

-temperaturę T równa temperaturze fazy gazowej wieloskładnikowej

-objętościową gęstość zasobu ilości moli ρn równą sumie objętościowych gęstości zasobu ilości moli

składników mieszaniny ρni

Zgodnie z prawem Daltona równanie Clapeyrona: p=

„0” zasada termodynamiki:

Jeżeli dwa układy nie graniczące ze sobą znajdują się w równowadze cieplnej z trzecim układem z

którym graniczą to są one również w równowadze cieplnej miedzy sobą.

„1” zasada termodynamiki:

Elementarna zmiana zasobu energii wewnętrznej (EW) w układzie substancjalnym w warunkach

odwracalności procesu termodynamicznego spowodowana jest produkcją EW równa elementarnemu

przyrostowi zasobu pracy elementarnej poprzedzonemu minusem oraz wymianą EW poprzez granice

układu równą elementarnemu przyrostowi ciepła wymienionego między układem a otoczeniem i jest

ich sumą

dEI = -δLLEl+δQ = produkcja + wymianaδLQ = produkcja +δQ = produkcja + wymiana wymiana

Podgląd częściowego tekstu

Pobierz Termodynamika techniczna cz.3 Teoria i więcej Notatki w PDF z Termodynamika tylko na Docsity!

Rodzaje energii tworzących energię wewnętrzną: a) Cieplna ruchu cieplnego substancji b) Wiązań pól bliskiego zasięgu: -wiązań między molekularnych w płynie -wiązań między atomowych w ciele stałym (e. sprężystości) -wiązań wewnątrz molekularnych (e. chemiczna) -wiązań wewnątrz atomowych (e. jonizacyjna) -wiązań jądrowych (e. jądrowa) Rodzaje energii tworzących energię zewnętrzną: -kinetyczna, makroskopowego ruchu substancji -grawitacji pola grawitacyjnego -elektromagnetyczna pola elektromagnetycznego dalekiego zasięgu Pojemność cieplna : oznaczana „C” Jest to iloraz elementarnego przyrostu masowej gęstości ciepła do elementarnego przyrostu masowej gęstości ciepła do elementarnego przyrostu temperatury bezwzględnej wywołany przyrostem tego ciepła C= dla gazu doskonałego (Cυ=const;Cp=const) Cυ= (υ=const) Cp= (p=const) Aksjomat bilansowy dla wielkości ekstensywnych: Zmiana zasobu wielkości ekstensywnych (WE) zmagazynowanej w układzie bilansowania może być dokonana tylko bądź za przyczyną produkcji WE wewnątrz układu bilansowania bądź za przyczyną wymiany WE poprzez granice układu bilansowania lub w wyniku jednoczesnego przebiegu obu tych procesów Wielkość ekstensywna: Wielkość geometryczna lub fizyczna której zasób w obszarze złożonym z 3 podobszarów równy jest sumie zasobów we wszystkich podobszarach; np.: skalarne: masa, objętość, ładunek elektryczny, energia, entropia; wektorowe: pęd, kąt Prawo Daltona: Ciśnienie całkowite p fazy gazowej wieloskładnikowej będącej mieszaniną gazów doskonałych, równoważne jest ciśnieniu jakie wywierałby gaz doskonały jednoskładnikowy mający następujące parametry stanu: -temperaturę T równa temperaturze fazy gazowej wieloskładnikowej -objętościową gęstość zasobu ilości moli ρn równą sumie objętościowych gęstości zasobu ilości moli składników mieszaniny ρni Zgodnie z prawem Daltona równanie Clapeyrona: p= „0” zasada termodynamiki: Jeżeli dwa układy nie graniczące ze sobą znajdują się w równowadze cieplnej z trzecim układem z którym graniczą to są one również w równowadze cieplnej miedzy sobą. „1” zasada termodynamiki: Elementarna zmiana zasobu energii wewnętrznej (EW) w układzie substancjalnym w warunkach odwracalności procesu termodynamicznego spowodowana jest produkcją EW równa elementarnemu przyrostowi zasobu pracy elementarnej poprzedzonemu minusem oraz wymianą EW poprzez granice układu równą elementarnemu przyrostowi ciepła wymienionego między układem a otoczeniem i jest ich sumą dEI = -δLLEl+δQ = produkcja + wymianaδLQ = produkcja +δQ = produkcja + wymiana wymiana

„2” zasada termodynamiki dla przemian nieodwracalnych: We wszystkich przemianach nieodwracalnych sumaryczna zasób entropii układu i otoczenia stale rośnie, aż do osiągnięcia stanu równowagi w którym osiąga wartość maksymalną dEI = TdS-pdV „3” zasada termodynamiki: Zasób entropii każdego układu złożonego z substancji czystej w stanie kryształu doskonałego w temperaturze zera bezwzględnego równy jest zero. S(0)= Prawo stanów odpowiadających sobie: Wartości współczynnika ściśliwości będącego funkcją zredukowanych ciśnień i temperatur jest jednakowa dla wszystkich gazów rzeczywistych. z=(π,τ)) Wniosek: Jeśli 2 różne gazy rzeczywiste mają 2 jednakowe zredukowane parametry stanu, to trzeci ich parametr zredukowany jest taki sam dla każdego z tych gazów. Założenia dla modelu gazu doskonałego:

Cząsteczki gazu mają rozmiar punktów materialnych
Objętość zajmowana przez cząsteczki jest pomijalnie mała
Cząsteczki gazu wykazują cechy doskonale sprężystych kulek znajdujących się w ciągłym przypadkowym chaotycznym ruchu, powodującym zderzenia cząsteczek między sobą oraz ze ściankami naczynia w którym są zawarte
Między cząsteczkami są tylko oddziaływania zderzeń doskonale sprężystych
Bezpośrednią miarą temperatury gazu jest średnia energia kinetyczna jego cząstek Twierdzenie równowagi faz układzie izolowanym: Jeżeli 2 fazy układu izolowanego znajdują się w równowadze to temperatura, ciśnienie, siła uogólniona i uogólniony potencjał termodynamiczny tych faz muszą być sobie równe EIu=const, Vu=const, Xu=const, mu=const. Wyrażenie określające stopień suchości pary mokrej: Udział masowy pary suchej nasyconej w parze mokrej czyli mieszaninie cieczy nasyconej i pary suchej nasyconej. х= Teoremat Nemsta: Dla układów skondensowanych ciepło przemiany równe jest zasobowi pracy maksymalnej przemiany w temperaturze zbliżonej do zera bezwzględnego i w samej temperaturze zera bezwzględnego -(Q)T→0=(Lmax)T→ Sprawność obiegu lewo bieżnego: Dla z ziębiarki: stosunek ciepła dostarczonego do obiegu do pracy obiegu lewobieżnego: εz= Dla pompy ciepła: stosunek ciepła wyprowadzonego z obiegu do pracy obiegu lewobieżnego: εg= Sprawność obiegu prawo bieżnego: Stosunek pracy obiegu prawobieżnego do ciepła dostarczonego do układu: Kryterium istnienia skalarnego pola jednorodnego:

Równanie średniej drogi między zderzeniami cząstek: Równanie średniego czasu między zderzeniami: Wartość zderzeń w jednostce czasu: Równanie stanu gazu fotonowego: Ciśnienie wywierane przez fotony na ścianki pudła izotermicznego p= (^) IV Prędkość substancjalna: Jest to granica pozorna masowej gęstości zasobu pędu. To wielkość polowa określająca dla płynu lokalny ruch środka masy interpretowany jako prędkości bardzo małego elementu plynu lub składnika płynu =limf Liczba Avogadra: Ilość cząstek zawartych w 1 molu dowolnej substancji NA=6,023 1023 [1/mol] Prawo Avogadra: W jednakowych objętościach przy tym samym ciśnieniu i temperaturze znajduje się taka sama ilość cząstek dowolnego gazu doskonałego Ciśnienie dynamiczne przepływającego płynu: pd= Ciśnienie gazu działającego na powierzchnię padania/ciśnienie parcia na powierzchnię AB: pi= Przyrost ciśnienia cząstek poruszających się z prędkością Vi o kierunku powierzchni padania pod kątem : dpi=2m Ciepło spalania: ciepło spalania jest to ciepło wydalane podczas spalania przypadające na jednostke masy paliwa przy wykropieniu się wody ze spalin Ciepło parowania i sublimacji: ilość energii potrzebna do odparowania jednostki masy danej substancji r= Funkcja rozkładu widmowego objętościowej gęstości zasobu ilości oscylatorów:

nλ(λ)=

Wyrażenie określające objętościową gęstość zasobu ilości oscylatorów promieniowania:

n=

Zasób ilości oscylatorów promieniowania w pudle izotermicznym: N=Z Funkcja rozkładu widmowego objętościowej gęstości zasobu energii promieniowania:

W ujęciu klasycznym: λ(λ)=

Wg Wiena: λ(λ)=

Wg Plancka: λ(λ)= nλ(λ)

Prawo promieniowania Plancka: d

Średni zasób energii promieniowania oscylatora w przedziale całego pola dozwolonych poziomów energetycznych: Kwantowa hipoteza Plancka- średni zasób energii oscylatora Plancka

[J]

Objętościowa gęstość zasobu energii promieniowania w ujęciu Plancka; objętościowa gęstość zasobu energii oscylatorów promieniowania w pudle izotermicznym Funkcja rozkładu widmowego gęstości strumienia wymiany energii promieniowania: Rodzaje energii wiązań- -wiązań między molekularnych w płynie -wiązań między atomowych w ciele stałym (e. sprężystości) -wiązań wewnątrz molekularnych (e. chemiczna) -wiązań wewnątrz atomowych (e. jonizacyjna) -wiązań jądrowych (e. jądrowa) Gaz półdoskonałe:

ciepła właściwe Cp, Cv przy stałym p, V są funkcjami temperatury -wykładnik adiabaty zależy od temperatury
parametry stanu gazów półdoskonałych związane są z funkcją stanu gazu Clapeyrona

Termodynamika techniczna cz.3 Teoria, Notatki z Termodynamika

Dokumenty powiązane