1.Stan termodynamiczny - jest określany za pomocą jego parametrów termodynamicznych.

Parametr termodynamiczny układu - to taki parametr którego zmiana w istotny sposób wpływa na proces lub zjawisko termodynamiczne.

2.Energia - miara zmian zachodzących w systemach empirycznych.

Energia mechaniczna - energia ruchu mechanicznego i wzajemnego oddziaływania ciał E_m=E_k+E_p

Energia wewnętrzna (U) - to ta część systemu (układu) empirycznego, która jest zależna wyłącznie od jego stanu termodynamicznego. Jest jedną z funkcji stanu układu.

Parametr właściwy - parametr na jednostkę kg.

Funkcja stanu układu - jest to funkcja, które zmiana nie zależy od drogi po jakiej zmiana ta zaszła, a zależy jedynie od stanu początkowego i końcowego.

Energia wewnętrzna gazu doskonałego zależy od bezwzględnej temperatury i jest proporcjonalna do G gazu:

Entalpia (I) - suma energii wewnętrznej i iloczynu ciśnienia i objętości układu termodynamicznego I=U+pV [J] i=u+pv [m³/kg]

Entalpia gazu doskonałego zależy tylko od jego bezwzględnej temperatury i jest proporcjonalna do G gazu
c_p-ciepło właściwe pod stałym ciśnieniem

3.Praca - iloczyn drogi przez rzut siły na kierunek przesunięcia. L₁₂=Fs₁₂=F(s₂-s₁)

Praca bezwzględna (zewnętrzna, absolutna, zmiany objętości) dL=pdV

Praca użyteczna L_u12=L₁₂-p_ot(V₂-V₁)

Praca techniczna dL_t=-Vdp

4.Bilans masy jeśli G_d jest masą doprowadzoną do układu, G_w masą wyprowadzoną z układu to zmiana masy w układzie dG_u=G_d-G_w. Strumień masy G^'=G/t dG_u=dG^'_ddt-dG^'_wdt Bilans energii: dE_d=dE_u+dE_w Strumień energii E^'=E/t.

Wykres Sankey'a

5.Ciepło Q[J] - jeżeli dwa układy zamknięte co do wymiany masy lub układ zamknięty i jego otocznie wymieniają energię wewnętrzną w sytuacji gdy nie towarzyszy temu zmiana kształtu ścianek układu to takie oddziaływanie jednego układu na drugi nosi nazwę wymiany ciepła. A wymieniana energia to ciepło.

Znak ciepła wymienianego między otoczeniem, a układem jest przeciwny do znaku pracy signL=-signQ.

dQ=Gc(T)dT

q₁₂=c^—(T₂-T₁)

6.Zerowa zasada termodynamiki (Maxwell) - jeśli spośród trzech układów ABC znajdujących się w stanie wewnętrznej równowagi termodynamicznej, każdy z układów AiB jest w równowadze termicznej z układem C to układy AiB są ze sobą w równowadze termicznej (mają tą samą temperaturę)

Pierwsza zasada termodynamiki - dla układu zamkniętego ze względu na wymianę masy i pozostającego w spoczynku zał.1 energia wewnętrzna U jest odniesiona do środka masy układu zał.2 nie uwzględnia się energii kinetycznej i potencjalnej układu. To ciepło doprowadzone do układu zostaje zużyte na zwiększenie energii wewnętrznej układu oraz na wykonanie pracy bezwzględnej.

Q₁₂=U₂-U₁+L₁₂ U₂=I₂-p₂V₂ U₁=I₁-p₁V₁ L₁₂=L_t12+p₂V₂-p₁V₁

Q₁₂=I₂-I₁+L_t12

dQ=dU+Dl

dQ=dI+dL_t

dq=du+dl

dq=di+dl_t

dq=du+pdv

dq=di-vdp

Dla gazu doskonałego:

du=c_vdT

di=c_pdT

dq=c_vdT+pdv

dq=c_pdT-vdp

7.Gaz doskonały - to gaz, którego cząsteczki to idealnie sprężyste kulki o nieskończenie małej objętości stanowią zatem pkt. Materialne. Odległości miedzy nimi są bardzo duże w stosunku do ich średnic, pomiędzy nimi nie występują siły wzajemnego oddziaływania. Każdy gaz rzeczywisty może spełnić warunki gazu doskonałego gdy p→0 lub V→∞ gaz doskonały=limp→0(gaz rzeczywisty)

Gazem doskonałym nazywamy gaz spełniający rówanie Clapeyrona, prawo Avogadra i odznaczający się stałą wartością ciepła właściwego.

Gaz półdoskonały- gaz spełniający równanie gazu doskonałego lecz jego ciepła właściwe zależą od temperatury.

8.Prawa gazowe:

Prawo Boyle'a - Mariotte'a p₁V₁=p₂V₂ - przy stałej masie i temperaturze

Prawo Gay - Lussaca p=p₀(1+άT) - przy stałej masie i objętości właściwej układu

Prawo Clapeyrona pV=RT

dla G masy: Gpv=GRT => pV=GRT

dla 1kmol pvM=MRT MR=B

dla n kmol npvM=nBT vMn=V => pV=nBT

dla G=const pV/T=const

Prawo Avogadra - liczby cząstek zawartych w jednakowej objętości różnych gazów są w tych samych warunkach termicznych równe. 1kmol=22,42m³

Wyznaczanie gęstości: pv=RT pV/G=RT g=G/V => p/g=RT =>g=p/RT

Ciepło właściwe: c=dq/dT c_v=dgv/dT c_p=dgp/dT dla gazu doskonałego c_p/c_v=K c_p-c_v=R

Mc_p-Mc_v=MR=B

9.Przemiany gazów doskonałych:

-Izoterma T=const pv=RT pv=const

-Izochora V=const pV=GRT => p/T=GR => p/T=const

-Izobara p=const pV=GRT => V/T=GR => V/T=const

10.-Adiabata (nie ma wymiany ciepła z otoczeniem) Wyprowadzenia wzorów:

Z1:dq=0 Z2:dq=du+pdv=c_vdT+pdv=0 Z3:c_p/c_v=K Z4:c_p-c_v=R Z5:pv=RT

(Z5): d(pv)=Rdt=pdv+vdp

dT=(pdv+vdp)/R (1)

(Z3): c_p=Kc_v (2)

(Z4) i (2): Kc_v-c_v=R => c_v(K-1)=R (3)

(Z2) i (1) i (3): (pdv+vdp)+pdv=0

Pdv+vdp+Kpdv-pdv=0

Vdp+Kpdv=0

ln(p₂/p₁)+Kln(v₂/v₁)=0

Kln(v₂/v₁)=- ln(p₂/p₁)

Kln(v₂/v₁)=ln(p₁/p₂)

ln(v₂/v₁)^K=ln(p₁/p₂)

(v₂/v₁)^K=(p₁/p₂)

p₁V₁^K=p₂V₂^K

pv^K₌const (4)

(Z5): p=RT/v

(Z5) i (4): (RT/v)*v^K=const

(T/v)*v^K=const

Tv^(K-1)=const (5)

(Z5): v=RT/p

(Z5) i (4): p(RT/p)^K=const

p(R^KT^K/p^K)=const

pT^K/p^K=const

p^(1-K)T^K=const

p^(1-K)/KT=const

Tp^-(K-1)/K=const (6)

11.-Politropa (ciepło właściwe jest stałe) Wyprowadzenie wzorów.

Z1:c=const Z2:dq=cdT Z3:dq=du+pdv=c_vdT+pdv Z4:R=c_p-c_V Z5:pv=RT Z6:(c-c_p)/(c-c_v)=m - wykładnik politropy

(Z2) i (Z3): cdT=c_vdT+pdv

(c-c_v)dT-pdv=0 (1)

(Z5): dT=(pdv+vdp)/R

(1) i (2): ((c-c_v)/R)(pdv+vdp)-pdv=0 (3)

(Z4): (c-c_v)/R=(c-c_v)/(c_p-c_v)=(c-c_v)/(c-c_v+c_p-c)=(c-c_v)/((c-c_v)-(c-c_p))=1/(1-(c-c_p)/(c-c_v)) (4)

(4) i (Z6): (c-c_v)/R=1/(1-m) (5)

(3) i (5) (1/(1-m))(pdv+vdp)-pdv=0

Vdp+mpdv=0

(dp/p)+(mdv/v)=0

ln(p₂/p₁)+mln(v₂/v₁)=0

mln(v₂/v₁)=- ln(p₂/p₁)

ln(v₂/v₁)^m= ln(p₁/p₂)

(v₂/v₁)^m=(p₁/p₂)

v₂^mp₂=p₁v₁^m

pv^m=const

TV^(m-1)=const

Tp^-((m-1)/m)=const

12.Obiegi termodynamiczne.

-Obieg prawobieżny - jest obiegiem silnika. Silnik pobiera ciepło Qd ze źródła o temp. T₁ wykonuje pracę co jest jego zadaniem i oddaje ciepło Qw do źródła o temp. T₂ niższej od T₁ (zwykle od otoczenia)

Sprawność: n_tob=L_ob/Q₁=(Q₁-|Q₂|)/Q₁=1-|Q₂|/Q₁ <1

-Obieg lewobieżny - jest obiegiem ziębiarki i pompy cieplnej.

• Obieg chłodziarki - chłodziarka pobiera ciepło Qd ze źródła o temp. niższej od temp. otoczenia co jest jej zadaniem pobiera pracę i oddaje ciepło Qw do źródła o temp. wyższej od otoczenia.

Sprawność: E_ch=Qd/|L_ob|=Q1/(|Q₂|-Q₁) ><1

• Obieg pompy cieplnej - pompa pobiera ciepło Qd z otoczenia, pobiera pracę napędową i oddaje ciepło Qw do źródła o temp. wyższej od temp. otoczenia

Sprawność: E_p=|Qw|/|L_ob|=|Q₂|/|L_ob|=|Q₂|/(|Q₂|-Q₁) >1

Działanie pompy cieplnej.

W zamkniętym układzie: parownik, sprężarka, skraplacz, zawór rozprężny, krąży czynnik roboczy pośredniczący w przenoszeniu ciepła. Czynnikiem tym jest najczęściej amoniak. W parowniku czynnik roboczy pobiera ciepło ze źródła o temp. niższej, w wyniku czego odparowuje. Pary czynnika zostają następnie sprężone w sprężarce, ze sprężarki pary mające wysokie ciśnienie, wysoką temp. dochodzą do skraplacza, tu rozprężają się w wyniku czego skraplają się i oddają ciepło do źródła o temp. wyższej. Ciecz czynnika roboczego wraca do parownika poprzez zawór dławiący i zaczyna się od początku nowy cykl pracy pompy cieplnej.

13.Druga zasada termodynamiki:

-Ciepło nie może przejść samorzutnie od ciała o niższej temp. do ciała o temp. wyższej.

-Nie jest możliwe skonstruowanie cyklicznie działającej maszyny, której działanie polegałoby tylko na podnoszeniu ciężarów i równoczesnym ochładzaniu jednego źródła ciepła.

-Entropia układu zamkniętego i izolowanego nie może maleć podczas dowolnej przemiany i wzrastać podczas przemian nieodwracalnych.

14.Entropia (S) - funkcja stanu układu, której różniczka w elementarnym procesie odwracalnym równa jest stosunkowi nieskończenie małej ilości ciepła dostarczonego układowi do bezwzględnej temperatury układu.

Wzory: dS=dQ/T [J/K] ds.=dq/T [J/kg*K] dq=Tds dQ=TdS

Przyrost entropii w dowolnej przemianie termodynamicznej:

Założenia: 1.pv=RT 2.dq=du+pdv dq=c_vdT+pdv 3.dq=di-vdp dq=c_pdT-vdp 4.ds=dq/T

ds=du/T+pdv/T

ds=di/T-vdp/T

ds=c_vdT/T+Rdv/v

ds=c_pdT/T-Rdp/p

s₂-s₁=c_vln(T₂/T₁)+Rln(v₂/v₁)

s₂-s₁=c_pln(T₂/T₁)+Rln(p₂/p₁)

15.Przyrost entropii w przemianie: wyprowadzenie wzorów:

-Izotermicznej

ds=c_vdT/T+Rdv/v

dT=O => ds.=Rdv/v

s₂-s₁=Rln(v₂/v₁)

ds=c_pdT/T-Rdp/p

ds=-Rdp/p

s₂-s₁=Rln(p₁/p₂)

-Izochorycznej

ds=c_vdT/T+Rdv/v

dv=0 => ds=c_vdT/T

s₂-s₁=c_vln(T₂/T₁)

T₁=T₀ i T₂=T => s₂=s i s₁=s₀

s=c_vln(T/T₀)+s₀=s(T)

-Izobarycznej

ds=c_pdT/T-Rdp/p

dp=0 => ds=c_pdT/T

s₂-s₁=c_pln(T₂/T₁)

s=c_pln(T/T₀)+s₀=s(T)

-Adiabatycznej

dq=Tds=0 =>ds=0 i s=const

-Politropowej

ds=dq/T=cdT/T

s₂-s₁=cln(T₂/T₁)

s=cln(T/T₀)+s₀=((c_v(m-K))/(m-1))(ln(T/T₀)+s₀

16.Przemiany gazów w układzie T-s

-Izoterma

ds=dq/T

dq=Tds

q₁₂=T(s₂-s₁)

-Izochora

s-s₀=c_vln(T/T₀)

T/T₀=e^(s-s0)/cv

T= T₀e^(s-s0)/cv

dq=du+pdv=du

q₁₂=u₂-u₁

ds=c_vdT/T+Rdv/v

-Izobara

s-s₀=c_pln(T/T₀)

T=T₀e^(s-s0)/cp

dq=di-vdp=di

q₁₂=c_pdT/T-Rdp/p

17.Para nasycona mokra-1kg pary nasyconej mokrej zawiera xkg pary nasyconej suchej o objętości właściwej v'' oraz 1-x kg cieczy o objętości v'

Para nasycona mokra jest to mieszanina cieczy wrzącej o x=0 i jej pary nasyconej suchej o x=1.

V_x=v'+x(v''-v') x=G_p/G

Para przegrzana-substancja o temp. wyższej od temp. punktu rosy.

Para nasycona sucha o x=1 wraz z cieczą wrzącą o x=0 stanowi mieszaninę tworzącą parę nasyconą mokrą.

Wilgotne powietrze-mieszanina powietrza suchego i pary wodnej.

Temp. mokrego termometru-temperatura równoważna osiągana przez małą ilość cieczy odparowującej do dużej masy nienasyconej mieszaniny powietrza z parą wodną.

Temp. suchego termometru-temperatura mieszaniny parowo-gazowej wyznaczona przez zanurzenie w niej termometru którego czujnik nie jest zwilżony.

Temp. punktu rosy-temp. w której mieszanina powietrza i pary wodnej osiągnie stan nasycenia podczas ochładzania pod stałym ciśnieniem bez kontaktu z fazą ciekłą.

Wilgotność bezwzględna-ilość kg pary wodnej w 1m³ powietrza suchego, przy temp. tego powietrza i pod ciśnieniem pary.

Wilgotność względna-stosunek wilgotności rzeczywistej do maksymalnej wyrażona w %.

Φ=p*p_w/p_s

Φ=100(p_w/p_s) p-ciśnienie wilgotnego powietrza p_w-ciśnienie przegrzanej pary wodnej p_s-ciśnienie pary wodnej nasyconej

Stopień zwilżenia X-udział wagowy pary wodnej w powietrzu suchym.

Entalpia parowania-przyrost entalpii 1kg substancji przy przejściu od punktu pęcherzyków do punktu rosy.

Temp. punktu krytycznego-temp. w której entalpia jest równa zero.

18.Psychometr Augusta:

-składa się z 2 termometrów suchego i mokrego. Zbiornik z rtęcią mokrego termometru jest owinięty nawilżoną tkaniną.

-ma prostą budowę dlatego wykorzystywany jest tam gdzie występuje naturalna konwekcja powietrza.

-prędkość przepływu powietrza w pobliżu tkaniny termometru mokrego zależy tu od warunków lokalnych wskazania przyrządu są mało dokładne.

Psychometr Assmana:

- składa się z 2 termometrów suchego i mokrego. Zbiornik z rtęcią mokrego termometru jest owinięty nawilżoną tkaniną.

-wentylator promieniowy napędzany sprężyną lub silnikiem elektrycznym powoduje przepływ powietrza wokół termometrów.

-wykorzystywany jest do dokładnych pomiarów wilgotności względnej oraz do wzorowania innych przyrządów.

19.Dławienie izentalpowe-zjawisko wykorzystuje się w tak zwanym kalorymetrze dławiącym do wyznaczania stopnia suchości pary wodnej jeżeli bowiem po zdławieniu otrzyma się parę przegrzaną to poprzez pomiar temp i ciśnienia tej pary można ustalić entalpię.

Prawo Daltona: p=∑p_i p_i-ciśnienie cząstkowe i-tego gazu p-cisnienie pod jakim znajduje się mieszanina gazowa

Ciśnienie cząstkowe p_i i-tego gazu w mieszaninie jest to ciśnienie jakie panowałoby w zbiorniku gdyby usunięto z tego zbiornika wszystkie składniki mieszaniniy oprócz składnika rozważanego (i-tego) przy niezmienionej temp.

20.Przepływ płynów:

-Lepkość-zdolność przyczepiania się do ścian przewodów płynów rzeczywistych, które przez nie przepływają lub do przedmiotów które opływają. W wyniku lepkości definiowanej jako tarcie o ścianki przewodu i tarcie wewnętrzne, rozkład prędkości płynu nie jest jednakowy w całym przekroju poprzecznym przewodu, lecz zmienia się od 0 przy ściankach do max w osi przewodu. Do pomiaru lepkości służy wiskozymetr.

Współ. lepkości dynamicznej-zależy od rodzaju płynu i jego temp. μ[Pa*s]

Współ. lepkości kinematycznej V=μ/ς [m²/s]

21.Równanie Bernoulliego (bilans energii przepływającego płynu)-Wzrost prędkości przepływu, a tym samym energii kinetycznej cząstek gazu może odbywać się tylko kosztem energii potencjalnej. Całkowita energia przepływającego gazu składa się z energii cieplnej gazu, energii kinetycznej oraz energii potencjalnej.

h₁+p₁/gς+c₁²/2gα₁=h₂+p₂/gς+c₂²/2g α₁+Δp_str/gς

c₁,c₂-średnia prędkości liniowe strumieniu płynu w przekrojach 1i2

α₁,α₁-współczynniki Coriolisa

Δp_str-opory przepływu, czyli straty ciśnienia na drodze od przekroju 1 do 2

Rodzaje przepływu:

-laminarny(uwarstwiony) siły lepkości/siły bezwładności>1 Re<2100

c_śr=c_max/2 c_śr=V^'/F

-burzliwy(turbulentny) siły lepkości/siły bezwładności<1 R>3100

c_śr=0,8c_max

-przejściowy 2100<Re<3100

Średnica zastępcza(hydrauliczna) d_e=d_h=4F/U F-pole U-obwód

22.Liczby podobieństwa:

-Reynolds: Re=cl/V

c-średnia prędkość przepływu[m/s]

l-wymiar charakterystyczny[m]

V(ni)-współczynnik lepkości kinematycznej[m²/s]

-Prandtl: Pr=V/a

a-współ. dyfuzji cieplnej(wyrównania temp.)

-Nusselt: Nu=αl/λ

α-współ. wnikania ciepła

23.Opory liniowe równanie Darcy'ego-Weisbacha:

Δp=λ(l/d)(c²ς/2) [Pa]

λ -współ. oporu liniowego

l-dł. Przewodu[m]

d-wewnętrzna średnica przewodu[m]

c-średnia prędkość przepływu płynów[m/s]

ς-ęstość płynu[kg/m³]

Opór warstwy ziarna przedmuchiwanego powietrzem(wzór Erguna):

Δp/H=150(cμ/d_z²)(1-E)²/E³+1,75(c²ς/d_z)(1-E)/E

H-wysokość wypełnienia[m]

c-pozioma prędkość przepływu[m/s]

μ-współ. lepkości dynamicznej[Ns/m²]

d_z-średnica zastępcza

E-porowatość warstwy ziarna

Porowatość warstwy ziarna-stosunek objętości miedzyzairnowej(obj. porów) do całkowitej obj. warstwy.

E=(V-V_z)/V

24.Wyznaczanie współ. lepkości dynamicznej cieczy metodą Stokesa:

Metoda Stokesa pomiaru współ. lepkości dynamicznej cieczy polega na pomiarze prędkości opadania kulki w badanej cieczy. Na kulkę opadającą w cieczy działają 3 siły: siła ciężkości F_g(pionowo w dół),siła wyporu hydrostatycznego F_a i oporu opływu kulki F_R(pionowo w górę)

F_g=mg=(πd³/6)gς (1)

F_a=Vgς_c= (πd³/6)gς_c (2) ς_c-gęstość cieczy

F_R=λ_DF₀(c²ς_c/2) (3) λ_D-współ. oporu czołowego F₀-powierzchnia bryły

λ_D=24/Re (4)

Re=cdς_c/μ_c μ_c-współ. lepkości dynamicznej cieczy

F₀=πd²/4 (6)

(3) i (4) i (5) i (6)

F_R=3π μ_cdc (7)

F_g=F_a+F_R (8)

(1) i (2) i (7) i (8)

(πd³/6)g ς=(πd³/6)gςc+3π μ_cdc

μ_c=d²g(ς-ς_c)/18c (9)

Δ μ_c=+-[|δ μ_c/ δd|*| Δd|+|δ μ_c/ δς_c|*| Δ ς_c|+|δ μ_c/ δdc|*| Δc|]

Δ μ_c=+-[|2dg(ς-ς_c)/18c|*| Δd|+|-d²g/18c|*| Δ ς_c|+|-d²g(ς-ς_c)/18c|*| Δc|] (10)

(9) i (10)

Δ μ_c/ μ_c=+-[2| Δd/d|+| Δ ς_c/( ς-ς_c)|+| Δc/c|]

Δc/c= Δt/t

25.Wymiana ciepła:

Przepływ(wymiana/przekazywanie)energii cielnej może być wytłumaczony przekazywaniem energii kinetycznej między cząsteczkami. Cząsteczki o wyższej temp. posiadając większą energie kinetyczną przekazują je cząsteczkom o niższej temp. co prowadzi do wyrównania się średnich energii kinetycznych wszystkich cząstek układu.

Rodzaje wymiany ciepła:

1.Przewodzenie ciepła-zachodzi w ciałach stałych oraz w warstwie granicznej(przyściennej)laminarnego przepływu cieczy i gazów.

2.Unoszenie(konwekcyjna wymiana)ciepła-zachodzi w cieczach i gazach w wyniku zderzeń cząsteczek, które przekazują sobie energię kinetyczną, a tym samym ciepło.

3.Promieniowanie cieplne-polega na zamianie energii kinetycznej drgań na energię promieniowania ta zaś po zetknięciu z cząsteczkami materii zmienia się na energie kinetyczną tych cząstek.

26.Przewodzenie ciepła w stanie ustalonym-jeżeli w przypadku przewodzenia ciepła temp. ośrodka przez jaki ciepło jes przewodzone nie zależy od czasu trwania procesu a zależy tylko o zmiennej nie będącej miarą kierunku ruchu ciepła to taki proces nazywamy jednowymiarowym ustalonym przewodzeniem ciepła. Temperatura jest potencjałem przewodzenia.

-Prawo Fouriera

-ścianka płaska jednowarstwowa

Zał. Q^' ><f(x) λ,F><f(T)

Q^'dx=-λFdT

Q^'(x₂-x₁)=-λ(T₂-T₁)

Q^'=λF/δ(T₁-T₂)

R_λ=δ/λF R_λ-opór przewodzenia przez scianke płaską

Q^'=(T₁-T₂)/ R_λ

-ścianka płaska wielowarstwowa

T₁-T₂=Q'R_λ1 R_λ1=δ₁/Fλ₁

T₂-T₃=Q'R_λ2 R_λ2=δ₂/Fλ₂

T₃-T₄=Q'R_λ3 R_λ3=δ₃/Fλ₃

R_λi=δi/Fλi

T₁-T₄=Q'(R_λ1+ R_λ2+ R_λ3)

Q'=F(T₁-T₄)/(δ₁/λ₁+ δ₂/λ₂+ δ₃/λ₃)

Q'=(T₁-T₄)/∑Rλ_i

-ścianka cylindryczna

Q'=- λFdT/dr

F=f(r)=2πrldT/dr

Q=-2λπrldT/dr

dT=-(Q'/2πλl)(dr/r)

T₂-T₁=-(Q'/2πλl)(ln(r₂/r₁))

T₁-T₂=(Q'/2πλl)(ln(r₂/r₁))

Q'=(T₁-T₂)/R_λ R_λln(r₂/r₁)/2πλl

-Liczba Biota Bi=αl/λ_s

α-współ. wnikania ciepła

l-wymiar charakterystyczny

λ_s-współ. przewodzenia ciepła w ciele stałym

-Liczba Fouriera Fu=at/l²

t-czas

l-wymiar charakterystyczny

a-współ. wyrównywania temp.

27.Unoszenie ciepła (wnikanie,przejmowanie,konwekcja,wymiana)-jesto to wymiana ciepła między powierzchnią ciała stałego a przepływającym wzdłuż niej płynem(ciecza,gazem)

Rodzaje konwekcyjnej wymiany ciepła:

-konwekcja swobodna(naturalna)-gdy o ruchu płyny decyduje jedynie różnica temp.

-konwekcja wymuszona-gdy ruch płynu wywołany jest przez urządzenie mechaniczne(wentylator, pompa)

Konwekcja swobodna zwykle nakłada się na konwekcję wymuszoną gdyż siły wyporu powstają zawsze gdy gęstość płynu jest inna w warstwie przyściennej niż w masie strugi, jeżeli jednak prędkość przepływu strugi jest przy konwekcji wymuszonej duża to wpływ działania sił wyporu można pominąć.

28.Przenikanie ciepła-proces przenikania ciepła przez ściankę obejmuje wnikanie ciepła do ścianki od jednego ośrodka przewodzenie ciepła przez ściankę wnikanie ciepła od ścianki do drugiego ośrodka.

Wzory:

Q'=Fα₁(T_f1-T_w1)=>T_f1-T_w1=Q'/ Fα₁

Q'=(Fλ/δ)(T_w1-T_w2)=>T_w1-T_w2=Q'δ/Fλ

Q'=Fα₂(T_w2-T_f2)=>T_w2-T_f2=Q'/F α₂

T_f1-T_f2= Q'/ Fα₁+ Q'δ/Fλ+ Q'/F α₂

Q'=(T_f1-T_f2)/(R_α1+ Rλ+ R_α2)

Dla ścianki wielowarstwowej o dowolnym kształcie:

Q'=(T_f1-T_f2)/R

R=(1/F₁α₁)+(∑R_λi)+( 1/F₂α₂)

29.Wymiana ciepła przez promieniowanie-Energia promieniowania jest przenoszona przez drgania elektromagnetyczne o rożnych długościach fali. Zależnie od długości fali promieniowanie ma różne właściwości i jest odmiennie interpretowane.

Promieniowanie cieplne jest rodzajem drgań elektromagnetycznych a więc polega tym samym co one prawom ogólnym. Promieniowanie padające na pewne ciało może zostać przez nie pochłonięte, przepuszczone lub odbite. Energia promieniowania pochłonięta przez ciało zwiększa jego energie wewnętrzną i może być z kolei znowu wypromieniowana. Każde ciało nie tylko pochłania promieniowanie padające lecz i samo je wysyła i dopiero różnica energii wysyłanej i pochłanianej decyduje o wymianie energii w otoczeniu.

Q'_A+Q'_R+Q'_P=Q'=> Q'_A/Q'+Q'_R/Q'+Q'_P/Q'=1=>A+R+P=1

Q'_A/Q'=A-absorpcja Q'_R/Q'-odbijanie Q'_P/Q'-przepuszczalność

R=1-ciało doskonale białe

A=1-ciało doskonale czarne

30.Prawo Stefana-Boltzmanna-ilość energii cieplnej emitowanej przez ciało doskonale czarne Q_cz=FtC(T/100)⁴ C-stała promieniowania C=5,67W/m²K⁴

Dla ciała szarego Q_sz=FtCE(T/100)⁴ E-emisyjność 0<E<1

Prawo Kirchhoffa A=E absorpcyjność=emisyjność

31.Krzywa przejść fazowych

K-punkt krytyczny

1-2-izobaryczne ogrzewanie ciała pod ciśnienie wyższym od punktu Tr

1'-2'-izobaryczne ogrzewanie ciała pod ciśnieniem niższym od punktu Tr

3-4-izobaryczne ochładzanie gazu pod ciśnieniem niższym od K

5-6-izobaryczne ochładzanie gazu pod ciśnieniem wyższym od K

7-8-izotermiczne sprężanie gazu w temp. niższej od temp. K

9-10-izotermiczne sprężanie gazu w temp. wyższej od temp. K

---