Co to jest stan termodynamiczny?
zbiór wszystkich parametrów określonych na tym układzie (E,p,T,V,v..)
W jaki sposób określa się w termodynamice ilość substancji?
Obliczanie ilości materii odbywa się poprzez podanie ilości cząsteczek, jednak wygodniej jest stosować jest jednostkę kmol=6,023*1026 cząsteczek
Co to jest umowny metr sześcienny?
jest to ilość substancji lotnej, która w znormalizowanych warunkach (p0,T0) zajmuje objętość 1m3. 1kmol(gazu/pary) =22,4 m3n
Jakie są związki między ilościami substancji wyrażonymi w różnych jednostkach?
1kmol=22,4 m3n=6,023*1026 cząsteczek= M kg (M-masa cząsteczkowa)
Co to jest Zerowa Zasada Termodynamiki?
Jeśli układy A i B mogące ze sobą wymieniać ciepło są ze sobą w równowadze termicznej, i to samo jest prawdą dla układów B i C, to układy A i C również są ze sobą w równowadze termicznej.
Co to jest temperatura empiryczna?
Temperatura empiryczna to wielkość termodynamiczna, charakteryzująca stan równowagi termicznej układu makroskopowego. Temperatura ta jest jednakowa dla wszystkich części układu izolowanego, znajdującego się w stanie równowagi termicznej.
Co to jest nadciśnienie?
różnica między ciśnieniem bezwzględnym a ciśnieniem atmosferycznym w przypadku, gdy jest ono mniejsze od bezwzględnego. pn=pb-pa
Co to jest ciśnienie dynamiczne?
Ciśnienie dynamiczne to jednostkowa siła powierzchniowa, jaką przepływający płyn wywiera na ciało w nim się znajdujące.
Do pomiaru ciśnienia dynamicznego służy rurka Pitota lub rurka Prandtla.
Ciśnienie dynamiczne to różnica między ciśnieniem całkowitym i ciśnieniem statycznym.
Co to jest procent próżni?
Miara podciśnienia stosowana głównie w pompach próżniowych
Podać równanie stanu gazu doskonałego.
pV=mRT, pV=n(MR)T, pv=RT
Jak wiemy są to różne postacie równania Clapeyrona
Jakie są rodzaje układów i osłon termodynamicznych?
Układy: zamknięty, otwarty (jednostronnie otwarty, przepływowy)
Osłony: adiabatyczna (bez wym. ciepła), diatermiczna (bez pracy)
Układ zamknięty lub otwarty o granicach rzeczywistych w postaci tylko osłon adiabatycznych/diatermicznych jest nazywany układem adiabatycznym/diatermicznym
Podać definicję udziałów objętościowych, masowych i molowych.
Jakie są związki między udziałami objętościowymi, masowymi i molowymi?
ri= zi
,
Co to jest zastępcza masa gazowa?
Co to jest zastępcza masa molowa?
Podać prawo Daltona.
"Ciśnienie wywierane przez mieszaninę gazów jest równe sumie ciśnień wywieranych przez składniki mieszaniny, gdyby każdy z nich był umieszczany osobno w tych samych warunkach objętości i temperatury, jest ono zatem sumą ciśnień cząstkowych."
W formie matematycznej można je wyrazić jako:
gdzie:
p - ciśnienie w mieszaninie k-składnikowej w objętości V i temperaturze T
pi - ciśnienie cząstkowe składnika i w tej samej objętości i temperaturze
Prawo Daltona jest słuszne dla gazów doskonałych nie reagujących z sobą. Dla gazów rzeczywistych jest słuszne jedynie dla gazów rozrzedzonych i w temperaturze znacznie powyżej punktu krytycznego.
Co to jest praca absolutna przemiany?
Co to jest praca zewnętrzna przemiany?
Co to jest praca użyteczna przemiany?
Co to jest praca techniczna przemiany?
Jaki jest związek między pracą absolutną i pracą techniczną przemiany?
Jak oblicz się ciepło przemiany?
Co to jest pojemność cieplna właściwa?
masowa:
jest to ilość energii potrzebna do podniesienia temperatury 1kg substancji o 1K
molowa:
jest to ilość energii potrzebna do podniesienia temperatury 1mola substancji o 1K
Podać wzór na średnią w przedziale T1, T2 pojemność cieplną właściwą.
Jaki jest związek między cp i cv?
Podać wzór na zastępczą pojemność cieplną właściwą mieszaniny gazów.
Podać I Zasadę Termodynamiki dla układu przepływowego.
Podać I Zasadę Termodynamiki dla układu zamkniętego.
Podać definicję entalpii.
wielkość fizyczna będąca funkcją stanu, mająca wymiar energii. Nie jest to jednak energia(!), nie ma także zasady zachowania entalpii. U- energia wewnętrzna układu pV- praca przetłaczania
Co to jest praca przetłaczania?
jest to iloczyn pV, który jest równy pracy jaką należy wykonać nad otoczeniem by w danych warunkach uzyskać miejsce na układ.
Jakie są rodzaje przemian termodynamicznych?
-izobaryczna (p=idem)
-izotermiczna (T=idem)
-izochoryczna (V=idem)
-izentalpowa (I=idem)
-adiabatyczna (∆Q=0)
-izentropowa (∆S=0)
-politropowa (pVn=idem, wykładnik politropy n=const)
albo ogólniej: odwracalna lub nieodwracalna
Podać wzory na energię wewnętrzną i entalpię gazu doskonałego.
U=TS-pV
I=TS=U+pV
Podać wzory na zastępczą energię wewnętrzną i entalpie mieszaniny gazów.
Co to jest przemiana izochoryczna?
proces termodynamiczny zachodzący przy stałej objętości (V = idem). Oprócz objętości wszystkie pozostałe parametry termodynamiczne mogą się zmieniać.
Podczas przemiany izochorycznej nie jest wykonywana praca, układ może wymieniać energię z otoczeniem tylko w wyniku cieplnego przepływu energii. Z pierwszej zasady termodynamiki wynika, że całe ciepło doprowadzone lub odprowadzone z gazu w procesie izochorycznym jest zużywane na powiększenie lub pomniejszenie jego energii wewnętrznej: δQ = dU.
Podać wzory na pracę absolutną, pracę techniczną i ciepło przemiany izochorycznej.
Co to jest przemiana izobaryczna?
proces termodynamiczny, podczas którego ciśnienie układu nie ulega zmianie, natomiast pozostałe parametry termodynamiczne czynnika mogą się zmieniać. Procesy izobaryczne mogą zachodzić zarówno w sposób odwracalny, jak i nieodwracalny. Odwracalny proces izobaryczny przedstawia na wykresie krzywa zwana izobarą. Praca wykonana przez układ (lub nad układem) w odwracalnym procesie izobarycznym jest równa ubytkowi (lub przyrostowi) entalpii układu.
Podać wzory na pracę absolutną, pracę techniczną i ciepło przemiany izobarycznej.
Co to jest przemiana izotermiczna?
proces termodynamiczny, zachodzący przy określonej, stałej temperaturze. Krzywa opisująca przemianę izotermiczną nazywana jest izotermą.
Podać wzory na pracę absolutną, pracę techniczną i ciepło przemiany izotermicznej.
Co to jest przemiana izentropowa?
proces termodynamiczny zachodzący przy stałej entropii właściwej. Odgrywa ona w technice stosunkowo dużą rolę, ponieważ może być jednocześnie adiabatą odwracalną (beztarciową, idealną). Izentropa może być także przemianą rzeczywistą, w której od czynnika odbierane jest ciepło równe ciepłu wewnętrznemu przemiany (ciepłu powstającemu wewnątrz czynnika w wyniku tarcia wewnętrznego). W rzeczywistości przemiana izentropowa jest praktycznie niespotykana, jednak w teorii maszyn cieplnych odgrywa istotną rolę. Jako adiabata odwracalna przewija się szczególnie w teorii sprężarek przepływowych i turbin cieplnych.
Podać wzory na pracę absolutną, pracę techniczną i ciepło przemiany izentropowej.
Co to jest przemiana politropowa?
proces termodynamiczny w gazie doskonałym, podczas którego jest spełniony następujący związek: pVn=p1V1n=p2V2n=idem
wykładnik politropy n jest równy
Szczególnymi przypadkami procesu politropowego są odwracalne procesy:
-izochoryczny (n = ±∞, cn = cv).
-izobaryczny (n = 0, cn = cp),
-izotermiczny (n = 1, cn =∞),
-adiabatyczny (n = κ, cn = 0),
Podać wzory na pracę absolutną, pracę techniczną i ciepło przemiany politropowej.
Co to jest entropia?
jest to termodynamiczna funkcja stanu, określająca kierunek przebiegu procesów spontanicznych (samorzutnych) w odosobnionym układzie termodynamicznym. Entropia jest miarą stopnia nieuporządkowania układu. Jest wielkością ekstensywną. Zgodnie z drugą zasadą termodynamiki, jeżeli układ termodynamiczny przechodzi od jednego stanu równowagi do drugiego, bez udziału czynników zewnętrznych (a więc spontanicznie), to jego entropia zawsze rośnie.
Co to jest temperatura termodynamiczna?
temperatura określona w sposób uniwersalny (w odróżnieniu od temp. empirycznej)
Podać wzory na entropię właściwą gazu doskonałego.
Podać wzory na entropię zastępczą mieszaniny gazów doskonałych.
Podać wykresy przemian charakterystycznych w układach p-v oraz T-s.
Co to są wielkości właściwe?
Są to parametry intensywne, utworzone przez iloraz wielkości ekstensywnej do ilości substancji. Dla substancji niejednorodnych określa się je jako pochodne parametrów ekstensywnych względem ilości substancji.
Co to są gęstości?
Są to parametry intensywne, utworzone przez iloraz wielkości ekstensywnej do jednostki objętości (czasem do powierzchni)
Co to są wielkości intensywne i ekstensywne?
wielkość intensywna (lokalna) to dowolna wielkość fizyczna, która nie zależy od wielkości układu (rozmiary geometryczne, objętość) lub liczby cząsteczek układu, jego masy itp.
Przeciwieństwem wielkości intensywnej jest wielkość ekstensywna proporcjonalna do wielkości układu np: liczby cząsteczek, masy, objętości. Aby otrzymać wielkość intensywną wystarczy wyrazić odpowiadającą jej wielkość ekstensywną na jednostkę masy (albo objętości, albo liczby cząstek itd.).
Co to są obiegi termodynamiczne i jakie są ich rodzaje?
jest to zespół kolejnych przemian, po wykonaniu których stan czynnika w układzie zamkniętym powraca do wyjściowego. Obrazem geometrycznym obiegu na wykresie, na którego osiach odłożono parametry stanu jest linia zamknięta (jednak tylko wtedy, gdy wielkości na osiach są konieczne i wystarczające dom określenia stanu równowagi trwałej substancji realizującej obieg).
Rodzaje:
-silnikowy
-chłodniczy
-pompy ciepła
Podać definicję sprawności obiegu silnikowego.
stosunek pracy wykonanej przez silnik do ciepła pobranego do wykonania tej pracy
Podać definicję sprawności obiegu pompy ciepła.
stosunek ciepła przekazanego przez pompę ciepła do źródła górnego do pracy pobranej kosztem tej wymiany (w pompach absorpcyjnych: różnicy ciepła pobranego i oddanego)
Podać definicję sprawności obiegu ziębiarki.
stosunek ciepła oddanego przez ziębiarkę do źródła dolnego do pracy pobranej kosztem tej wymiany (w ziębiarkach absorpcyjnych: różnicy ciepła pobranego i oddanego)
Podać sformułowanie Ostwalda i Clausiusa II Zasady Termodynamiki.
Ciepło nie może samorzutnie przejść od ciała o niższej temperaturze do ciała o wyższej temperaturze.
Podać zasadę wzrostu entropii Clausiusa.
w układzie izolowanym od otoczenia mogą zachodzić tylko takie procesy, w wyniku których entropia układu wzrasta (lub w najlepszym razie jest stała).
Podać prawo Gouya-Stodoli dla układu zamkniętego.
strata egzergii (równa rozproszonej pracy), spowodowana nieodwracalnością procesów, jest równa iloczynowi temperatury otoczenia przez sumę przyrostów entropii wszystkich ciał biorących udział w zjawisku.
Podać prawo Gouya-Stodoli dla układu otwartego.
strata egzergii (równa rozproszonej pracy), spowodowana nieodwracalnością procesów, jest równa iloczynowi temperatury otoczenia przez sumę przyrostów entropii wszystkich ciał biorących udział w zjawisku.
Co to jest egzergia fizyczna i jakie są inne rodzaje egzergii?
egzergia fizyczna jest wykorzystana w całości do wykonania pracy, czyli jej wartość staje się równa zeru, gdy substancja osiąga stan o temperaturze Tot i ciśnieniu pot otoczenia.
Rodzaje:
-termiczna
-fizyczna
-chemiczna
Podać prawo znikania egzergii.
Narysować i objaśnić wykres p-T dla wody.
Narysować i objaśnić wykres p-v dla wody.
Co to jest stopień suchości pary wilgotnej?
parametr określający zawartość pary nasyconej w parze mokrej (mieszaninie cieczy nasyconej i pary nasyconej suchej).
Narysować i objaśnić wykres T-s dla wody.
Podać wzory na objętość właściwą i entropię właściwą pary wilgotnej.
Narysować i objaśnić wykres i-s dla wody.
Co to jest ciepło zawrzenia, ciepło parowania i ciepło odparowania?
Ciepło parowania (oznaczane L) - ilość energii potrzebnej do odparowania jednostki masy danej substancji, przy stałym ciśnieniu i temperaturze.
Co to jest dławienie i jakie są rodzaje dławienia?
Dławienie jest zjawiskiem zmniejszenia się ciśnienia płynu przy przepływie przez przeszkodę w postaci zwężenia przekroju. Przy przepływie przez przewężenie prędkość płynu (szczególnie gazów) zwiększa się, ciśnienie i temperatura spadają. Za przewężeniem prędkość strugi gazu zmniejsza się na skutek tarcia wewnętrznego. Równocześnie podwyższa się temperatura i w pewnym stopniu ciśnienie, jednak nie osiąga ona wartości występującej przed przewężeniem.
Co to jest temperatura punktu rosy?
temperatura, w której, przy danym składzie gazu lub mieszaniny gazów i ustalonym ciśnieniu, może rozpocząć się proces skraplania gazu lub wybranego składnika mieszaniny gazu.
Co to jest wilgotność bezwzględna, wilgotność względna i stopień zawilżenia powietrza wilgotnego?
Wilgotność bezwzględna - zawartość pary wodnej w powietrzu, w jednostce objętości równej 1m³, wyrażona w gramach [g/m³].
Wilgotność względna - stosunek ciśnienia cząstkowego pary wodnej zawartej w powietrzu do ciśnienia nasycenia, określającego maksymalne ciśnienie cząstkowe pary wodnej w danej temperaturze.
Stopień zawilżenia gazu X jest stosunkiem ilości pary lotnej mp i ewentualnie skondensowanej ms (w postaci mgły) do ilości gazu suchego mg, którego ilość nie zmienia się podczas rozważania wielu zjawisk
Narysować i objaśnić wykres i1+X_X Molliera dla powietrza wilgotnego.
Przedstawić na wykresie i1+X_X mieszanie dwóch strumieni powietrza.
Przedstawić na wykresie i1+X_X nawilżanie powietrza parą lub wodą.
Narysować i objaśnić wykres Amagata.
Podać postać wirialną równania stanu.
Podać równanie stanu Van der Waalsa.
Gdzie:
a - stała charakterystyczna dla danego gazu, uwzględniająca oddziaływanie między cząsteczkami gazu (cząsteczki gazu przyciągają się, w wyniku czego rzeczywiste ciśnienie gazu na ścianki naczynia jest mniejsze niż w przypadku, gdyby tego oddziaływania nie było),
b - stała charakterystyczna dla danego gazu, uwzględniająca skończone rozmiary cząsteczek, ma wymiar objętości, przez co uznawana jest za objętość mola cząsteczek gazu,
p - ciśnienie,
Vm = V/n - objętość molowa,
V - objętość
R - uniwersalna stała gazowa
Marcin 5, 16, 25, 36, 45, 56, 65, 76.
Rafał 8, 13, 28, 33, 48, 53, 68, 73.