0110

Technika cieplna I ZADANIA

OBIEGI TERMODYNAMICZNE

Obieg termodynamiczny jest to przemiana w której stan końcowy czynnika jest identyczny z początkowym. W układzie p,v obrazem obiegu jest krzywa zamknięta.

Praca obiegu prawobieżnego {silnik cieplny)    Praca obiegu lewobieżnego {ziębiarka, pompa grzejna):

jLotij = Qd -Qw; (Qd > Qw)    |7obj = Qw -Qdi (Qw > Qd)

Sprawność obiegu termodynamicznego

Obieg	Urządzenie	Sprawność energetyczna obiegu
		Dowolnego	Odwracalnego Carnota
Prawobieżny	Silnik cieplny	„ _ ^ob _i Qw ^,B'a a	T -T Vesc = ^1 * t-i
Lewobieżny	Pompa grzejna	.. a a * i^i e„-&	T % ^1 U ^1 O!
	Ziębiarka	Qd Qj \hX Q»-Qd	T, Pea ~ T„-T}

Gdzie: 7), 7,,- temperatura bezwzględna źródła dostarczającego i pobierającego ciepło, T_ot - temperatura otoczenia, Q_d, Q_w~ ciepło doprowadzone do obiegu i wyprowadzone z obiegu

DRUGA ZASADA TERMODYNAMIKI

Druga zasada termodynamiki obejmuje problem nieodwracalności zjawisk Przykładowe sformułowania'

>    Zjawiska przyrody są nieodwracalne.

>    Planck. Nie jest możliwe skonstruowanie periodycznie działającej maszyny, której działanie polegałoby tylko na podnoszeniu ciężaru i równoczesnym ochładzaniu tylko jednego źródła ciepła.

>    Ostwald. Perpetum mobile drugiego rodzaju jest niemożliwe.

>    Clausius Ciepło nie może samorzutnie przejść od ciała o temperaturze niższej do ciała o temperaturze wyzszej.

>    Schmidt: Nie można całkowicie odwrócić przemiany, w której występuje tarcie.

ENTROPIA

Entropią S nazywamy różniczkę, odpowiednio: dla przemiany odwracalnej

dS = ^

dla przemiany nieodwracalnej (tarcie) dQ + dQ_f dQ_c

ds -

T

dq

ds --

dq_L

T    T

Gdzie: dQ, dq - ciepło doprowadzone do czynnika z zewnętrznego źródła ciepła, T- temperatura bezwzględna rozpatrywanego czynnika termodynamicznego, dQ_f, dq_f~ ciepło tarcia wewnętrznego, dQ_c dq_c - ciepło całkowite. Jednostką entropii w układzie SI jest 1J/K = 1 kg m²/ {s² K)

ENTROPIA

Ciało stałe lub ciecz przy c=idem:	Gaz doskonały.
. ^T s - cln--hsn T0	T D s-c „ln—+ sn *o Po	= ^cv ^ln|--tfln— + s0 T0 vn

Gaz półdoskonały

Instytut Techniki Cieplnej, Wydział Inżynierii Środowiska i Energetyki Politechnika Śląska, Gliwice

(Ms) = A{Ms_p)~(MR)h\^ + (Ms)₀ = f(T)-(MR)\n^~ + (Ms)₀ = A(Ms)_v +(MR)ln-^^f^ + (Ms)₍.

Pu

Po

(A*v)o

Gdzie wskaźnik ₀ oznacza parametry w stanie odniesienia.

Roztwór gazów doskonałych i półdoskonałych:

(Ms) = Y_,z_l(Ms)_l

i

Źródło ciepła

=■

T

Przemiana fazowa:

As- —

T_s

gdzie: r- entalpia przemiany fazowej, 7> temp. Podczas przemiany___ _____