37. Przedstaw na wykresie mieszanie dwóch strumieni powietrza.

Na pomarańczowo linie pomocnicze

Entalpia właściwa- i

Stopień zawilżenia- x

Wilgotność względna- φ

Punkty 1 (czerwony) i 2(niebieski) odpowiadają stanom strumieni mieszających się, punkt m(fioletowy) określa stan po zmieszaniu. Punkt ten leży na odcinku 1-2, wyznacza się go stosując „prawo dźwigni” (wynika z niego zależność: im więcej powietrza w strudze 1, tym bliżej punktu 1 leży punkt `m' i na odwrót). Prawo dźwigni wyprowadza się z bilansu energii oraz podobieństwa trójkątów (zaznaczonych na wykresie), jest skomplikowane i nie warto się tego uczyć.

Jeśli mamy strugi o dostatecznie dużej wilgotności stan mieszaniny (punkt fioletowy) może znajdować się w obszarze mgły (wykres poniżej):

Oraz wykres w innej formie dla mieszania:

38. Przedstaw na wykresie h-x ogrzewanie/ochładzanie oraz nawilżanie powietrza.

Izobaryczne ochładzanie powietrza:

Na pomarańczowo linie pomocnicze

Na niebiesko izotermy( nie są równoległe do osi poziomej)

R- punkt rosy, czyli punkt przecięcia linii przemiany x= const z linią wilgotność względna= 100%. Po osiągnięciu temperatury rosy powietrze wilgotne nienasycone staje się nasycone.

Wilgotność względna- φ

Entalpia właściwa= i _(1+x)

Stopień zawilżenia= x

Podczas ochładzania nie zmienia się x. Ochładzamy od wilgotności względnej1 ( jest ona mniejsza od 100% ). Po osiągnięciu punktu rosy następuje wykroplenie wody. Punkt przecięcia izotermy2 z linią wilgotność=100% zrzutowany na oś poziomą daje wartość x2” (stopień zawilżenia parą nasyconą suchą).

Ogrzewanie (tak samo jak ochładzanie tylko „w górę”)

Proces podgrzewania powietrza w nagrzewnicy na wykresie h-x
przebiega pionowo od dołu do góry na linii x=const., tj. przy stałej
zawartości wilgoci (rys.2).

Nawilżanie wodą

Nawilżanie powietrza osiąga się poprzez wprowadzenie do jego
strumienia wody lub pary wodnej, a także poprzez mieszanie z
powietrzem wilgotnym.
Proces nawilżania wodą przebiega na wykresie h-x na przedłużonej „izotermie mgły wodnej”. W pierwszym przybliżeniu przebieg
ten jest równoległy do linii stałej entalpii. Przebieg procesu
przedstawiono na rys.5. Nawilżanie zaczyna się od stanu 1 na
izotermie mgły wodnej, która zostaje równolegle przesunięta przez
punkt 1 i w ten sposób otrzymuje się punkt przecięcia z linią nasycenia, będący stanem 2. Przy nawilżaniu wodą nie osiąga
się praktycznie punktu rosy, ponieważ powierzchnia kontaktu z
wodą nie jest nieskończenie wielka.

39. Podać II Zasadę Termodynamiki oraz jej konsekwencje.

Sformułowanie Clausiusa: ciepło nie może samorzutnie przejść od ciała o temperaturze niższej do ciała o temperaturze wyższej, samorzutnie to znaczy bez odpowiednich działań zewnętrznych wywołujących zmiany w otoczeniu układu.

Konsekwencje:

1. Nie może istnieć silnik obiegu Carnota o sprawności większej od 1.

2. Sprawność odwracalnego silnika cieplnego zależy od temperatur źródeł ciepła, pomiędzy którymi pracuje.

3. Temperatura 0 K jest najniższą możliwą temperaturą.

4. Wprowadzenie pojęcia egzergii. Wielkość określająca praktyczną przydatność energii. Przydatność energetyczna staje się równa zeru, gdy materia zostanie sprowadzona do stanu równowagi termodynamicznej z otaczającą przyrodą. Egzergia jest miarą nadwyżki energetycznej w kategoriach wszystkich form energii (mechanicznej, cieplnej, chemicznej) względem otoczenia.

---