Termodynamika 2. Projekt współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Podobne dokumenty
10. FALE, ELEMENTY TERMODYNAMIKI I HYDRODY- NAMIKI.

Temperatura i ciepło E=E K +E P +U. Q=c m T=c m(t K -T P ) Q=c przem m. Fizyka 1 Wróbel Wojciech

TERMODYNAMIKA. Przedstaw cykl przemian na wykresie poniższym w układach współrzędnych przedstawionych poniżej III

= T. = dt. Q = T (d - to nie jest różniczka, tylko wyrażenie różniczkowe); z I zasady termodynamiki: przy stałej objętości. = dt.

Termodynamika 1. Projekt współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

11. Termodynamika. Wybór i opracowanie zadań od 11.1 do Bogusław Kusz.

13) Na wykresie pokazano zależność temperatury od objętości gazu A) Przemianę izotermiczną opisują krzywe: B) Przemianę izobaryczną opisują krzywe:

Stany materii. Masa i rozmiary cząstek. Masa i rozmiary cząstek. m n mol. n = Gaz doskonały. N A = 6.022x10 23

Doświadczenie Joule a i jego konsekwencje Ciepło, pojemność cieplna sens i obliczanie Praca sens i obliczanie

Wykład 2. Przemiany termodynamiczne

Wykład 7. Energia wewnętrzna jednoatomowego gazu doskonałego wynosi: 3 R . 2. Ciepło molowe przy stałym ciśnieniu obliczymy dzięki zależności: nrt

TERMODYNAMIKA. Termodynamika jest to dział nauk przyrodniczych zajmujący się własnościami

Jest to zasada zachowania energii w termodynamice - równoważność pracy i ciepła. Rozważmy proces adiabatyczny sprężania gazu od V 1 do V 2 :

prawa gazowe Model gazu doskonałego Temperatura bezwzględna tościowa i entalpia owy Standardowe entalpie tworzenia i spalania 4. Stechiometria 1 tość

ZEROWA ZASADA TERMODYNAMIKI

Termodynamika poziom podstawowy

TERMODYNAMIKA. przykłady zastosowań. I.Mańkowski I LO w Lęborku

16 GAZY CZ. I PRZEMIANY.RÓWNANIE CLAPEYRONA

Podstawy Procesów i Konstrukcji Inżynierskich. Teoria kinetyczna INZYNIERIAMATERIALOWAPL. Kierunek Wyróżniony przez PKA

termodynamika fenomenologiczna

Wykład 4 Gaz doskonały, gaz półdoskonały i gaz rzeczywisty Równanie stanu gazu doskonałego uniwersalna stała gazowa i stała gazowa Odstępstwa gazów

Śr Kin Ruchu Postępowego. V n R T R T. 3 3 R 3 E R T T k T, 2 N 2 B

Ćwiczenia do wykładu Fizyka Statystyczna i Termodynamika

Wykład 7: Przekazywanie energii elementy termodynamiki

Zadanie 1. Zadanie: Odpowiedź: ΔU = 2, J

Materiały pomocnicze do ćwiczeń z przedmiotu: Termodynamika techniczna

Termodynamika fenomenologiczna i statystyczna

Zadanie 1. Zadanie: Odpowiedź: ΔU = 2, J

TERMODYNAMIKA Zajęcia wyrównawcze, Częstochowa, 2009/2010 Ewa Mandowska

WARUNKI RÓWNOWAGI UKŁADU TERMODYNAMICZNEGO

Rozdział 8. v v p p --~ 3: :1. A B c D

Temperatura jest wspólną własnością dwóch ciał, które pozostają ze sobą w równowadze termicznej.

Podstawowe pojęcia Masa atomowa (cząsteczkowa) - to stosunek masy atomu danego pierwiastka chemicznego (cząsteczki związku chemicznego) do masy 1/12

Entalpia swobodna (potencjał termodynamiczny)

Projekt Inżynier mechanik zawód z przyszłością współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

MODELOWANIE POŻARÓW. Ćwiczenia laboratoryjne. Ćwiczenie nr 1. Obliczenia analityczne parametrów pożaru

Wykład FIZYKA I. 14. Termodynamika fenomenologiczna cz.ii. Dr hab. inż. Władysław Artur Woźniak

P O L I T E C H N I K A W A R S Z A W S K A

TERMODYNAMIKA PROCESOWA I TECHNICZNA

Przemiany termodynamiczne

II zasada termodynamiki

Rozwiązanie: Rozwiązanie najlepiej rozpocząć od sporządzenia szkicu, który jest pierwszym stopniem zrozumienia opisywanego procesu (serii przemian).

Termodynamika. Część 4. Procesy izoparametryczne Entropia Druga zasada termodynamiki. Janusz Brzychczyk, Instytut Fizyki UJ

WYKŁAD 2_2. 1.Entropia definicja termodynamiczna. przemiana nieodwracalna. Sumaryczny zapis obu tych relacji

Podstawowe przemiany cieplne

Budowa materii Opis statystyczny - NAv= 6.022*1023 at.(cz)/mol Opis termodynamiczny temperatury -

Termodynamika. Część 5. Procesy cykliczne Maszyny cieplne. Janusz Brzychczyk, Instytut Fizyki UJ

Obiegi gazowe w maszynach cieplnych

100 29,538 21,223 38,112 29, ,118 24,803 49,392 41,077

DRUGA ZASADA TERMODYNAMIKI

k=c p /c v pv k = const Termodynamika Techniczna i Chemiczna Część X Q ds=0= T Przemiany charakterystyczne płynów

Podstawowe pojęcia 1

Ć W I C Z E N I E N R C-5

1. PIERWSZA I DRUGA ZASADA TERMODYNAMIKI TERMOCHEMIA

WYKŁAD 2 TERMODYNAMIKA. Termodynamika opiera się na czterech obserwacjach fenomenologicznych zwanych zasadami

DRUGA ZASADA TERMODYNAMIKI

autor: Włodzimierz Wolczyński rozwiązywał (a)... ARKUSIK 19 TERMODYNAMIKA CZĘŚĆ 2. I ZASADA TERMODYNAMIKI

Kalorymetria paliw gazowych

Katedra Silników Spalinowych i Pojazdów ATH ZAKŁAD TERMODYNAMIKI. Pomiar ciepła spalania paliw gazowych

b) Wybierz wszystkie zdania prawdziwe, które odnoszą się do przemiany 2.

II zasada termodynamiki.

Wykład Temperatura termodynamiczna 6.4 Nierówno

p, V, T, U, S, H, F, G Parametry mikroskopowe Parametry makroskopowe 2 k

Chemia Fizyczna Technologia Chemiczna II rok Wykład 1. Kontakt,informacja i konsultacje. Co to jest chemia fizyczna?

Silniki tłokowe. Dr inż. Robert JAKUBOWSKI

Doświadczenie B O Y L E

(1) Równanie stanu gazu doskonałego. I zasada termodynamiki: ciepło, praca.

Ćwiczenia rachunkowe z termodynamiki technicznej i chemicznej Zalecane zadania kolokwium 1. (2014/15)

b) Wybierz wszystkie zdania prawdziwe, które odnoszą się do przemiany 2.

Silniki tłokowe. Dr inż. Robert JAKUBOWSKI

= = Budowa materii. Stany skupienia materii. Ilość materii (substancji) n - ilość moli, N liczba molekuł (atomów, cząstek), N A

Analiza konstrukcji i cyklu pracy silnika turbinowego. Dr inż. Robert Jakubowski

ZADANIA Z FIZYKI - TERMODYNAMIKA

Przemiany gazowe. 4. Który z poniższych wykresów reprezentuje przemianę izobaryczną: 5. Który z poniższych wykresów obrazuje przemianę izochoryczną:

Wykład 6: Przekazywanie energii elementy termodynamiki

Wykład 6: Przekazywanie energii elementy termodynamiki

Ćwiczenia audytoryjne z Chemii fizycznej 1 Zalecane zadania kolokwium 1. (2018/19)

W pierwszym doświadczeniu nastąpiło wrzenie wody spowodowanie obniżeniem ciśnienia.

Obieg Ackeret Kellera i lewobieżny obieg Philipsa (Stirlinga) podstawy teoretyczne i techniczne możliwości realizacji

Technika cieplna i termodynamika Rok BADANIE PARAMETRÓW PRZEMIANY IZOTERMICZNEJ I ADIABATYCZNEJ

Podstawy termodynamiki

Katedra Silników Spalinowych i Pojazdów ATH ZAKŁAD TERMODYNAMIKI. Wyznaczanie stosunku c p /c v metodą Clementa-Desormesa.

Temodynamika Roztwór N 2 i Ar (gazów doskonałych) ma wykładnik adiabaty κ = 1.5. Określić molowe udziały składników. 1.7

Termodynamika. Energia wewnętrzna ciał

TERMODYNAMIKA FENOMENOLOGICZNA

Ciepła tworzenia i spalania (3)

[1] CEL ĆWICZENIA: Identyfikacja rzeczywistej przemiany termodynamicznej poprzez wyznaczenie wykładnika politropy.

Obieg Ackereta-Kellera i lewobieżny obieg Philipsa(Stirlinga)

Pomiar wilgotności względnej powietrza

Katedra Silników Spalinowych i Pojazdów ATH ZAKŁAD TERMODYNAMIKI. Wyznaczanie ciepła właściwego c p dla powietrza

Ćwiczenie nr 3. Wyznaczanie współczynnika Joule a-thomsona wybranych gazów rzeczywistych.

Jednostki podstawowe. Tuż po Wielkim Wybuchu temperatura K Teraz ok. 3K. Długość metr m

Wykład 6 Ciepło właściwe substancji prostych Ciepło właściwe gazów doskonałych Molowe ciepło właściwe gazu doskonałego przy stałej objętości (C )

Para wodna najczęściej jest produkowana w warunkach stałego ciśnienia.

TERMODYNAMIKA. Bada zjawiska cieplne i procesy mające charakter przemian energetycznych

TERMODYNAMIKA OGNIWA GALWANICZNEGO

Termodynamika. Cel. Opis układu niezależny od jego struktury mikroskopowej Uniwersalne prawa. William Thomson 1. Baron Kelvin

Andrzej Ambrozik. Podstawy teorii tłokowych silników spalinowych

v x Ž WSTĘP DO TERMODYNAMIKI Kinetyczna teoria gazów M RT

GAZ DOSKONAŁY. Brak oddziaływań między cząsteczkami z wyjątkiem zderzeń idealnie sprężystych.

Transkrypt:

ermodynamika Projekt wsółfinansowany rzez Unię Euroejską w ramach Euroejskiego Funduszu Sołecznego

Siik ciey siikach (maszynach) cieych cieło zamieniane jest na racę. Elementami siika są: źródło cieła (grzejnik) o temeraturze, chłodnica o temeraturze i substancja robocza. II zasada termodynamiki: cieło obrane z grzejnika nie może być w całości zamienione na racę. zęść cieła musi zostać oddana chłodnicy. cieło obrane substancja robocza temeratura źródła cieła wykonana raca Pracę siika charakteryzuje srawność (wydajność). Srawność siika określa, jaka część energii obranej na sosób cieła może być rzekazana innemu układowi na sosób racy. srawność raca wykonana cieło oddane cieło oddane temeratura chłodnicy cieło obrane

ykl rzemian termodynamicznych Jeśli o kilku rzemianach gaz ma takie arametry, jak w stanie oczątkowym, mówimy, że owstał cykl rzemian termodynamicznych. Przykłady cykli termodynamicznych Praca równa jest olu od wykresem w układzie Praca wykonana rzez gaz ( > 0) Praca wykonana rzez siłę zewnętrzną. Praca gazu jest ujemna. ( < 0) z ałkowita raca wykonana rzez gaz równa jest olu owierzchni zawartej wewnątrz wykresu w układzie

ykl arnota ykl arnota składa się z dwóch izoterm i dwóch adiabat. = 0 < 0, > 0, = const = const < 0, = 0 > 0, rozrężanie izotermiczne. Gaz wykonuje racę kosztem cieła obranego z grzejnika o temeraturze. rozrężanie adiabatyczne. Gaz wykonuje racę kosztem swojej energii wewnętrznej, temeratura obniża się do wartości. srężanie izotermiczne. Siła zewnętrzna wykonuje racę, cieło jest oddawane do chłodnicy o temeraturze. srężanie adiabatyczne. Siła zewnętrzna wykonuje racę, energia wewnętrzna zwiększa się, temeratura wzrasta do wartości. ałkowita raca wykonana rzez gaz równa jest olu wewnątrz wykresu. Srawność η siika arnota (ideaego) raca wykonana cieło oddane cieło obrane temeratura chłodnicy temeratura grzejnika artość jest maksymaą srawnością siika dowoego tyu, który racuje między temeraturami i

Przykłady Zadanie yrowadź wzór na srawność siika arnota = const = const = 0 = 0 > 0, > 0, < 0, < 0, Rozwiązanie: Z definicji srawności siika: to cieło obrane w rzemianie izotermicznej, to cieło oddane w rzemianie izotermicznej. Z I zasady termodynamiki dla rzemiany izotermicznej mamy: R n R n Korzystamy z równań dla rzemian adiabatycznych i : const równania dzielimy stronami

Przykłady Zadanie Srawność ideaego siika cieego wynosi 5%, temeratura chłodnicy 7 0. Oblicz temeraturę źródła cieła. 4 4 400K Zadanie Siik wykonał racę = 0 kj, a do chłodnicy oddane zostało cieło = 80 kj. Oblicz srawność siika. Mamy dlatego, 0% 5

Przykłady Zadanie 4 Na wykresie został rzedstawiony zamknięty cykl termodynamiczny. Oblicz jaką racę wykonał gaz w tym cyklu. czasie rzemiany oraz raca nie jest wykonywana. Praca jest wykonywana w czasie rzemian oraz. czasie rzemiany gaz wykonuje racę, a odczas rzemiany raca jest wykonywana nad gazem rzez siłę zewnętrzną. (ole od wykresem) składa się z ola rostokąta oraz z ola ółkola. r r Promień ółkola: ale także, ole ółkola P r 4 4 Praca wykonana rzez gaz w tym cyklu to: 4

Przykłady Zadanie 5 Jaka jest srawność siika o cyklu rzedstawionym na wykresie? rzemianach uczestniczy mol gazu. Rozwiązanie: ieło rzekazywane jest do układu w czasie rzemian oraz, a w kolejnych rzemianach cieło jest odbierane rzez chłodnicę. Srawność siika wyraża się wzorem: Pracę obliczamy jako ole od wykresem: ieło w rzemianie izochorycznej jest równe zmianie energii wewnętrznej: nc ieło w rzemianie izobarycznej jest równe zmianie energii wewnętrznej oraz racy wykonanej rzez układ: nc emeraturę obliczamy z równania stanu gazu: nr stawiamy do wzoru na : nr n nr c R c c R R R R R c R R c c

Zadanie 6 Mol owierza został izochorycznie oziębiony, na skutek czego jego energia wewnętrzna zmniejszyła się o ΔU. Nastęnie rozrężając się izobarycznie wykonał racę. Znane są arametry oczątkowe stanu gazu: i. Oblicz,, i. ( ) ( ) Praca w rzemianie izobarycznej: c v U Zmiana energii wewnętrznej: v v c U c U Z równania stanu gazu: R c U R v Przykłady

Zadanie 7 Przykłady Gaz doskonały został oddany rzemianom i rzedstawionym na rysunku. Objętość gazu zmieniła się o = 0, m. ane jest ciśnienie gazu w stanie : = 0 kpa. Obliczyć: a) zmianę energii wewnętrznej U w rzemianie, b) racę wykonaną rzez gaz w rzemianie, c) ykazać, że zmiana energii wewnętrznej U jest równa sumie racy wykonanej nad gazem i cieła dostarczonego. P Rozwiązanie: rzemianie ciśnienie jest wrost roorcjonae do temeratury, więc jest to rzemiana izochoryczna ( = 0). Z wykresu wynika, że a) U nc 0 b) Praca wykonana rzez gaz: 600J c) Praca wykonana rzez siłę zewnętrzną: z ieło obrane rzez gaz: nc nc n c c nr la rzemiany : Z równania stanu gazu w stanie : nr nr nr nr nr nr z 0 nr

Zadania do samodzieego rozwiązania.. Oona zawiera owietrze o ciśnieniu w temeraturze t. O ile wzrośnie ciśnienie owietrza w oonie, rzy stałej objętości, jeśli jego temeratura wzrośnie o t? t Od. iśnienie wzrośnie o t 7. Ile owietrza z atmosfery należy womować do zbiornika o ojemności m aby, bez zmiany temeratury, osiągnąć ciśnienie dziesięciokrotnie większe od atmosferycznego?. Od. rzeba womować owietrze o objętości 0 m. Ogrzano gaz w balonie, rzy stałym ciśnieniu, od temeratury t = 7 0 do temeratury t = 07 0. Oblicz objętość końcową gazu, jeśli objętość oczątkowa wynosiła 8 m. Od. Objętość końcowa gazu wynosiła 7 m 4. Srawność ideaego siika cieego wynosi 0%, temeratura źródła cieła 7 0. Oblicz temeraturę chłodnicy. Od. emeratura chłodnicy wynosi 0 K, czyli 47 0 5. Siik obrał cieło =000 J, a do chłodnicy odrowadzono cieło = 800 J Jaka raca została wykonana? Od. Praca wynosi 00 J

6. Na wykresie został rzedstawiony zamknięty cykl termodynamiczny. Oblicz jaką racę wykonał gaz w tym cyklu. Od.: 7. Siik ciey obiera razy więcej cieła niż oddaje do chłodnicy. Oblicz srawność tego siika. Od.: 8. Gaz doskonały uległ rzemianie rzedstawionej na wykresie. O ile zmieniła się jego temeratura? [kpa] Od.: Δ = 0 4 0 4 [m ] 9. Ile cieła jest dostarczane oraz odbierane z ideaego siika, który wykonuje racę, jeśli temeratura grzejnika wynosi a temeratura chłodnicy? Od.: 0.Jakie jest cieło obrane oraz jaką racę wykonuje siik arnota o srawności η, jeśli w każdym cyklu oddaje do chłodnicy cieło. Od.: