Termodynamik Föreläsning 6 Termodynamikens 2:a Huvudsats
|
|
- Ulrika Karlsson
- för 6 år sedan
- Visningar:
Transkript
1 Termodynamik Föreläsning 6 Termodynamikens 2:a Huvudsats Jens Fjelstad / 30 Innehåll Termodynamikens 2:a huvudsats, värmemaskin, reversibilitet & irreversibilitet TFS 2:a upplagan (Çengel & Turner) TFS 3:e upplagan (Çengel, Turner & Cimbala) TD 6:e upplagan (Çengel & Boles) / 30
2 Hittills 1:a Huvudsatsen: vilka processer är möjliga utifrån energiprincipen? Energibalans för slutna system Energibalans för öppna system Nu vill vi (bl. a.) besvara: vilka processer förenliga med 1:a huvudsatsen kommer verkligen att ske spontant om vi ger rätt förutsättningar (randvillkor)? 3 / 30 Introduktion värme absorberat av ett motstånd omvandlas inte spontant till en ström en kopp med rumstempererat kaffe blir inte spontant varmare processer sker endast i en riktning, 1:a huvudsatsen säger ingenting om vilken riktning 2:a huvudsatsen anger riktningen på en process en fluid uträttar inte spontant arbete på ett skovelhjul genom att transportera värme till hjulet 4 / 30
3 Temperaturreservoir (Thermal Energy Reservoir) Temperaturreservoir (thermal energy reservoir): ett hypotetiskt system med given temperatur och oändligt hög värmekapacitet, kan absorbera eller emittera godtyckliga mängder värme utan att dess temperatur förändras Reella system som approximerar temperaturreservoirer: stora vattensamlingar: älvar, sjöar, hav atmosfären beroende på situationen, även mindre system Kallas källa (source) om den emitterar värme Kallas sänka (sink) om den absorberar värme 5 / 30 Värme Arbete arbete värme värme arbete? Arbete kan alltid omvandlas direkt och fullständigt till värme, men motsatsen är inte sant Värmemaskin: maskin (inkl. tänkt maskin) som omvandlar värme till arbete 6 / 30
4 Värmemaskin 1. Absorberar värme från en högtemperaturreservoir (källa) med T = T H 2. Omvandlar en del av värmet till arbete (t.ex. rotation av axel i turbin) 3. Deponerar överskottsvärme till lågtepmeraturreservoir (sänka) med T = T L 4. Arbetar i en kretsprocess (cykel) värmemaskiner fungerar ofta genom att en fluid, arbetsmediet (working fluid), går runt i en kretsprocess och tar upp och avger värme 7 / 30 Exempel: Ångkraftverk 1. Q in : värme tillförd ångan från högtemperaturreservoiren 2. Q out : värme som avges till lågtemperaturreservoiren 3. W out : arbete utfört av ångan i turbinen (då ångan expanderar) 4. W in : arbete som krävs för att komprimera ångan till trycket i kokaren 8 / 30
5 Exempel: Ångkraftverk forts. En del av arbetet ut ur värmemaskinen konsumeras internt för att upprätthålla kontinuerlig operation W net,out = W out W in η th = W net,out Q in Termisk verkningsgrad = Q in Q out Q in bensinmotor η th 25% dieselmotor η th 40% högeffektiv maskin η th 60% = 1 Q out Q in Var och en av komponenterna involverar massflöde: öppna system Alla komponenter tillsammans: slutet system i kretsprocess = 1 Q L Q H TD1: Q W = U = 0 W net,out = Q in Q out 9 / 30 Ex. 7 2 Bränslekonsumtion i en bil En bilmotor med effekten 120 hk har termisk verkningsgrad 24%. Bestäm motorns bränslekonsumtion om bränslet ger energin b = 45 MJ/kg. 1 hk = 745,7 W Q H = η th = Ẇnet,out Q H Q H = Ẇnet,out η th ,7 0,24 ṁ = Q b = W 373 kw kg/s 30 kg/h 10 / 30
6 Spillvärmet Q out = Q L Kan vi ta bort kondensorn ur kretsen och spara spillvärmet? Nej, utan kondensorsteget kan systemet inte föras tillbaka till ursprungstillståndet, vilket krävs för en kretsprocess Trots många och långa försök: ingen har någonsin lyckats konstruera en värmemaskin (ens i princip) som inte måste deponera överskottsvärme Denna observation verkar vara så ofrånkomlig att den upphöjts till Termodynamikens 2:a huvudsats (TD2) Kan också visas m h a statistisk termodynamik 11 / 30 2:a Huvudsatsen: Kelvin Plancks Formulering TD2 Det är omöjligt för en värmemaskin att producera ett nettoarbete genom att endast absorbera värme, utan att avge överskottsvärme En värmemaskin som strider mot Kelvin Plancks formulering av 2:a Huvudsatsen En värmemaskin kan inte ha 100% verkningsgrad Principiell begränsning, gäller även idealiserade maskiner Kan inte härröras till begränsningarna hos verkliga system 12 / 30
7 Omvänd Process: Kylskåp och Värmepump Kylskåp/Värmepump: process/maskin som använder arbete in till att transportera värme från lågtemperaturreservoir till högtemperaturreservoir Arbetar med kretsprocess Skiljer endast i vilket värme som är önskat: Q L (kylskåp) eller Q H (värmepump) Arbetsmediet har oftast låg kokpunkt 13 / 30 Kylskåp Syftet är att föra bort värme Q L Ett kylskåps effektivitet anges i termer av kylfaktorn ε (COP R Coefficient Of Performance) ε = COP R = Q L W net,in = Q L Q H Q L = Ej verkningsgrad, kan vara större än 1 1 Q H /Q L 1 14 / 30
8 Värmepump Syftet är att tillföra värme Q H Effektiviteten anges i termer av värmefaktorn ε V (COP HP Coefficient Of Performance) ε V = COP HP = Q H W net,in = Q H Q H Q L = Ej verkningsgrad, kan vara större än 1 För givna Q L, Q H : COP HP = COP R + 1 Typiska värden: COP HP Q L /Q H 15 / 30 Ex. 7 3 Värmedeposition från Kylskåp Ett kylskåp hålls vid temperaturen 4 C genom att värme transporteras ut ur kylskåpet med hastigheten 360 kj/min. Om kylskåpet drar effekten 2 kw bestäm a) COP R b) värmet som transporteras ut i rummet per tidsenhet a) Q L = 360 kj/min, Ẇ net,in = 2 kw COP R = Q L Ẇ net,in = = 3 b) Ẇnet,in = Q H Q L Q H = Ẇnet,in + Q L = 2 kw + 6 kw = 8 kw = 480 kj/min 16 / 30
9 2:a Huvudsatsen: Clausius Formulering TD2 Det är omöjligt att konstruera en maskin som arbetar på en kretsprocess och har som enda funktion att transportera várme från en lågtemperaturreservoir till en högtemperaturreservoir Poängen är att vi behöver uträtta arbete för att transportera värme på detta vis Ett kylskåp kräver tillförd elektrisk effekt En maskin som strider mot Clausius formulering av 2:a Huvudsatsen Nettoeffekt på omgivningen ty denna måste uträtta arbete på kylskåpet/värmepumpen 17 / 30 Kelvin Planck Clausius Kelvin Plancks och Clausius formuleringar av Termodynamikens 2:a Huvudsats är ekvivalenta. 18 / 30
10 Evighetsmaskiner (Perpetuum Mobile) Evighetsmaskin av 1:a slaget: en maskin som strider mot TD1 genom att skapa energi Evighetsmaskin av 2:a slaget: en maskin som strider mot TD2 (typiskt: bara går och går, utan att uträtta något arbete) Evighetsmaskin av 1:a slaget Evighetsmaskin av 2:a slaget 19 / 30 Reversibla och Irreversibla Processer TD2: det finns inga värmemaskiner med verkningsgrad 100%, men vad är den maximala verkningsgraden för en värmemaskin? Reversibel process: en process som kan vändas så systemet och omgivningen återgår i urpsrungstillståndet En process som inte är reversibel kallas irreversibel verkliga processer är alltid irreversibla vissa processer är mer reversibla än andra varför diskutera reversibla processer? - enklare att analysera - idealmodeller (teoretiska gränser) av verkliga processer vi försöker approximera reversibla processer reversibla processer levererar mest och kräver minst arbete 20 / 30
11 Irreversibiliteter Irreversibilitet: en faktor (egenskap/fenomen) som gör en process irreversibel Exempel: friktion fri expansion blandning av (minst) två fluider värmetransport p g a ändlig temperaturskillnad hastig expansion/kompression av fluid elektrisk resistans plastisk deformation av fasta material kemiska reaktioner Om någon av dessa faktorer finns med i en process är processen irreversibel 21 / 30 Intern och Extern Reversibilitet Internt reversibel process: inga irreversibiliteter i systemet Externt reversibel process: inga irreversibiliteter i systemets omgivning (Totalt) Reversibel process: internt & externt reversibel process 22 / 30
12 Carnotcykeln en Reversibel Kretsprocess reversibel isoterm expansion (T = T H ), värmetransport in Q H 2 3 reversibel adiabatisk expansion, T minskar T H T L reversibel isoterm kompression (T = T L ), värmetransport ut Q L 2 3 reversibel adiabatisk kompression, T ökar T L T H 23 / 30 Carnotcykeln och Carnotkylcykeln Pv diagram för Carnotcykeln Pv diagram för Carnotkylcykeln Carnotcykeln är reversibel kan köras baklänges Carnotkylcykel 24 / 30
13 Carnots Principer 1 Verkningsgraden hos en irreversibel värmemaskin är alltid lägre än verkningsgraden hos en reversibel värmemaskin som arbetar mellan samma temperaturreservoirer (dvs med samma T L och T H ) 2 Verkningsgraden är den samma för alla reversibla värmemaskiner som arbetar mellan samma temperaturreservoirer (dvs med samma T L och T H ) för bevis, se boken (kombinera värmemaskiner och kylskåp) 25 / 30 Den Termodynamiska Temperaturskalan η th,rev = 1 Q L = g(t H, T L ) Q H = f (T H, T L ) Q H Q L Tag Q 1 > Q 2 > Q 3 och T 1 > T 2 > T 3 : Q 1 = Q 1 Q 2 f (T 1, T 3 ) = f (T 1, T 2 )f (T 2, T 3 ) Q 3 Q 2 Q 3 Endast uppfyllt om det existerar en funktion Φ sådan att f (T H, T L ) = Φ(T H) Φ(T L ) Varje funktion Φ definierar en temperaturskala Kelvinskalan definieras via T «H QH = T L Q L rev 1K = 1/273,16 av intervallet mellan absoluta nollpunkten och vattens trippelpunkt 26 / 30
14 Carnotvärmemaskin En Carnotvärmemaskin är den mest effektiva värmemaskin som (ens i princip) kan arbeta mellan två givna temperaturer T H och T L värmemaskin η th = 1 Q L Q H Carnotvärmemaskin η th,rev = 1 T L T H η th 8 < : < η th,rev irreversibel värmemaskin = η th,rev reversibel värmemaskin > η th,rev omöjlig värmemaskin 27 / 30 Kvalitet hos termisk energi En Carnotvärmemaskinens termiska verkningsgrad: η th,rev = 1 T L T H För fix T L varierar den högst nåbara verkningsgraden med T H enligt 28 / 30 ju högre temperatur desto större andel av den termiska energin kan omvandlas till arbete termisk energi har högre kvalitet vid högre temperatur energiförlust ofta omvandling till lägre kvalitet
15 Carnotkylskåp eller Carnotvärmepump Carnotvärmepumpar och kylskåp Alla värmepumpar och kylskåp COP R = COP HP = 1 Q H Q L Q L Q H COP R,rev = 1 T H TL 1 1 COP HP,rev = 1 T L T H De högst nåbara COP värdena (se boken för bevis) Båda COP minskar om vi sänker T L 29 / 30 Ex. 7 6 En uppfinnare hävdar att ha utvecklat ett kylskåp som håller temperaturen 4 C in en omgivning med temperaturen 25 C och med COP R = 13,5. Är detta rimligt? Största möjliga kylfaktor ges av ett Carnotkylskåp (eller vilket annat reversibelt kylskåp som helst) med kylfaktor COP R,rev = 1 T H /T L 1 = 1 298/ ,2 Andra huvudsatsen förbjuder alltså COP R > 13,2, och det är inte rimligt att anta att det uppfunna kylskåpet har uppgiven kylfaktor. 30 / 30
Termodynamik FL6 TERMISKA RESERVOARER TERMODYNAMIKENS 2:A HUVUDSATS INTRODUCTION. Processer sker i en viss riktning, och inte i motsatt riktning.
Termodynamik FL6 TERMODYNAMIKENS 2:A HUVUDSATS INTRODUCTION Värme överförd till en tråd genererar ingen elektricitet. En kopp varmt kaffe blir inte varmare i ett kallt rum. Dessa processer kan inte ske,
Läs merOMÖJLIGA PROCESSER. 1:a HS: Q = W Q = Q out < 0 W = W net,out > 0
OMÖJLIGA PROCESSER 1:a HS: Q = W Q = Q out < 0 W = W net,out > 0 Q W; GÅR INTE! PMM1 bryter mot 1:a HS 1:a HS: Q in = W net,out ; OK 2:a HS: η th = W net,out /Q in < 1 η th = 1; GÅR INTE! PMM2 bryter mot
Läs merKap 6 termodynamikens 2:a lag
Termodynamikens första lag: energins bevarande. Men säger ingenting om riktningen på energiflödet! Men vi vet ju att riktingen spelar roll: En kopp varmt kaffe kan inte värmas upp ytterligare från en kallare
Läs merKap 6 termodynamikens 2:a lag
Termodynamikens första lag: energins bevarande. Men säger ingenting om riktningen på energiflödet! Men vi vet ju att riktingen spelar roll: En kopp varmt kaffe kan inte värmas upp ytterligare från en kallare
Läs merKap 6 termodynamikens 2:a lag
Termodynamikens första lag: energins bevarande. Men säger ingenting om riktningen på energiflödet! Men vi vet ju att riktingen spelar roll: En kopp varmt kaffe kan inte värmas upp ytterligare från en kallare
Läs merTermodynamik Föreläsning 2 Värme, Arbete, och 1:a Huvudsatsen
Termodynamik Föreläsning 2 Värme, Arbete, och 1:a Huvudsatsen Jens Fjelstad 2010 09 01 1 / 23 Energiöverföring/Energitransport Värme Arbete Masstransport (massflöde, endast öppna system) 2 / 23 Värme Värme
Läs merTermodynamik FL7 ENTROPI. Inequalities
Termodynamik FL7 ENTROPI Varför är den termiska verkningsgraden hos värmemaskiner begränsad? Varför uppstår den maximala verkningsgraden hos reversibla processer? Varför går en del av energin till spillvärme?
Läs merTermodynamik Föreläsning 5
Termodynamik Föreläsning 5 Energibalans för Öppna System Jens Fjelstad 2010 09 09 1 / 19 Innehåll TFS 2:a upplagan (Çengel & Turner) 4.5 4.6 5.3 5.5 TFS 3:e upplagan (Çengel, Turner & Cimbala) 6.1 6.5
Läs merTermodynamik Föreläsning 7 Entropi
ermodynamik Föreläsning 7 Entropi Jens Fjelstad 200 09 5 / 2 Innehåll FS 2:a upplagan (Çengel & urner) 7. 7.9 FS 3:e upplagan (Çengel, urner & Cimbala) 8. 8.9 8.3 D 6:e upplagan (Çengel & Boles) 7. 7.9
Läs merEntropi. Det är omöjligt att överföra värme från ett "kallare" till ett "varmare" system utan att samtidigt utföra arbete.
Entropi Vi har tidigare sett hur man kunde definiera entropi som en funktion (en konstant gånger naturliga logaritmen) av antalet sätt att tilldela ett system en viss mängd energi. Att ifrån detta förstå
Läs merKapitel III. Klassisk Termodynamik in action
Kapitel III Klassisk Termodynamik in action Termodynamikens andra grundlag Observation: värme flödar alltid från en varm kropp till en kall, och den motsatta processen sker aldrig spontant (kräver arbete!)
Läs merKap 7 entropi. Ett medium som värms får ökande entropi Ett medium som kyls förlorar entropi
Entropi Är inte så enkelt Vi kan se på det på olika sätt (mikroskopiskt, makroskopiskt, utifrån teknisk design). Det intressanta är förändringen i entropi ΔS. Men det finns en nollpunkt för entropi termodynamikens
Läs merTvå system, bägge enskilt i termisk jämvikt med en tredje, är i jämvikt sinsemellan
Termodynamikens grundlagar Nollte grundlagen Termodynamikens 0:e grundlag Två system, bägge enskilt i termisk jämvikt med en tredje, är i jämvikt sinsemellan Temperatur Temperatur är ett mått på benägenheten
Läs merFöreläsning 14: Termodynamiska processer, värmemaskiner: motor, kylskåp och värmepump; verkningsgrad, Carnot-cykeln.
Föreläsning 14: Termodynamiska processer, värmemaskiner: motor, kylskåp och värmepump; verkningsgrad, Carnot-cykeln. Maj 7, 2013, KoK kap. 6 sid 171-176) och kap. 8 Centrala ekvationer i statistisk mekanik
Läs merVad tror du ökning av entropi innebär från ett tekniskt perspektiv?
Entropi Entropi är ett mått på oordning En process går alltid mot samma eller ökande entropi. För energi gäller energins bevarande. För entropi gäller entropins ökande. Irreversibla processer innebär att
Läs merSG1216. Termodynamik för T2
SG1216 Termodynamik för T2 Klassisk termodynamik med kompressibel strömning. rörelseenergi och arbete inom mekanik rörströmning inom strömningslära integralkalkyl inom envariabelsanalys differentialkalkyl
Läs merTermodynamik Av grekiska θηρµǫ = värme och δυναµiς = kraft
Termodynamik Av grekiska θηρµǫ = värme och δυναµiς = kraft Termodynamik = läran om värmets natur och dess omvandling till andra energiformer (Nationalencyklopedin, band 18, Bra Böcker, Höganäs, 1995) 1
Läs merÅNGCYKEL CARNOT. Modifieras lämpligen så att all ånga får kondensera till vätska. Kompressionen kan då utföras med en enkel matarvattenpump.
ÅNGCYKEL CARNOT Arbetsmedium: H 2 O, vanligt vatten. Isobarer och isotermer sammanfaller i det fuktiga området. Låt därför vattnet avge värme under kondensation vid ett lågt tryck (temperaturt L ) ochuppta
Läs merLinköpings tekniska högskola Exempeltentamen 8 IEI / Mekanisk värmeteori och strömningslära. Exempeltentamen 8. strömningslära, miniräknare.
Linköpings tekniska högskola Exempeltentamen 8 IEI / Mekanisk värmeteori och strömningslära Joakim Wren Exempeltentamen 8 Tillåtna hjälpmedel: Allmänt: Formelsamling i Mekanisk värmeteori och strömningslära,
Läs merTeknisk termodynamik repetition
Först något om enheter! Teknisk termodynamik repetition Kom ihåg att använda Kelvingrader för temperaturer! Enheter motsvarar vad som efterfrågas! Med konventionen specifika enheter liten bokstav: E Enhet
Läs merTentamen i teknisk termodynamik (1FA527) för F3,
Tentamen i teknisk termodynamik (1FA527) för F3, 2012 12 17 Tillåtna hjälpmedel: Cengel & Boles: Thermodynamics (eller annan lärobok i termodynamik), ångtabeller, Physics Handbook, Mathematics Handbook,
Läs merApplicera 1:a H.S. på det kombinerade systemet:
(Çengel, 998) Applicera :a H.S. på det kombinerade systemet: E in E out E c på differentialform: δw δw + δw δ Q R δwc dec där C rev sys Kretsprocessen är (totalt) reversibel och då ger ekv. (5-8): R R
Läs merTentamen i teknisk termodynamik (1FA527)
Tentamen i teknisk termodynamik (1FA527) 2016-08-24 Tillåtna hjälpmedel: Cengel & Boles: Thermodynamics (eller annan lärobok i termodynamik), ångtabeller, Physics Handbook, Mathematics Handbook, miniräknare
Läs merTermodynamik (repetition mm)
0:e HS, 1:a HS, 2:a HS Termodynamik (repetition mm) Definition av processer, tillstånd, tillståndsstorheter mm Innehåll och överföring av energi 1: HS öppet system 1: HS slutet system Fö 11 (TMMI44) Fö
Läs mer3. En konvergerande-divergerande dysa har en minsta sektion på 6,25 cm 2 och en utloppssektion
Betygstentamen, SG1216 Termodynamik för T2 26 augusti 2010, kl. 14:00-18:00 SCI, Mekanik, KTH 1 Hjälpmedel: Den av institutionen framtagna formelsamlingen, matematisk tabell- och/eller formelsamling (typ
Läs merENERGI? Kylskåpet passar precis i rummets dörröppning. Ställ kylskåpet i öppningen
ENERGI? Energi kan varken skapas eller förstöras, kan endast omvandlas till andra energiformer. Betrakta ett välisolerat, tätslutande rum. I rummet står ett kylskåp med kylskåpsdörren öppen. Kylskåpet
Läs merTermodynamik FL1. Energi SYSTEM. Grundläggande begrepp. Energi. Energi kan lagras. Energi kan omvandlas från en form till en annan.
Termodynamik FL1 Grundläggande begrepp Energi Energi Energi kan lagras Energi kan omvandlas från en form till en annan. Energiprincipen (1:a huvudsatsen). Enheter för energi: J, ev, kwh 1 J = 1 N m 1 cal
Läs merTermodynamik FL 2 ENERGIÖVERFÖRING VÄRME. Värme Arbete Massa (endast öppna system)
Termodynamik FL 2 ENERGIÖVERFÖRING, VÄRME, ARBETE, TERMODYNAMIKENS 1:A HUVUDSATS ENERGIBALANS FÖR SLUTNA SYSTEM ENERGIÖVERFÖRING Värme Arbete Massa (endast öppna system) Energiöverföring i ett slutet system
Läs mer7. Inre energi, termodynamikens huvudsatser
7. Inre energi, termodynamikens huvudsatser Sedan 1800 talet har man forskat i hur energi kan överföras och omvandlas så effektivt som möjligt. Denna forskning har resulterat i ett antal begrepp som bör
Läs merOmtentamen i teknisk termodynamik (1FA527) för F3,
Omtentamen i teknisk termodynamik (1FA527) för F3, 2012 04 13 Tillåtna hjälpmedel: Cengel & Boles: Thermodynamics (eller annan lärobok i termodynamik), ångtabeller, Physics Handbook, miniräknare. Anvisningar:
Läs merTermodynamik Föreläsning 4
Termodynamik Föreläsning 4 Ideala Gaser & Värmekapacitet Jens Fjelstad 2010 09 08 1 / 14 Innehåll Ideala gaser och värmekapacitet TFS 2:a upplagan (Çengel & Turner) 3.6 3.11 TFS 3:e upplagan (Çengel, Turner
Läs merTentamen i teknisk termodynamik (1FA527),
Tentamen i teknik termodynamik (1FA527), 2013-12-18 VERSION A, krivtid 3 timmar Uppgift 1 En apparat betår av en värmepump kopplat till en värmemotor. Värmemotorn (VM) tar upp värmemängen Q H1 från en
Läs merTentamen i Termodynamik och Statistisk fysik för F3(FTF140)
Chalmers Tekniska Högskola Institutionen för Teknisk Fysik Mats Granath Tentamen i Termodynamik och Statistisk fysik för F3(FTF40) Tid och plats: Måndag den 4 januari 008, kl. 8.30-.30 i M-huset. Examinator:
Läs merBetygstentamen, SG1216 Termodynamik för T2 25 maj 2010, kl. 9:00-13:00
Betygstentamen, SG1216 Termodynamik för T2 25 maj 2010, kl. 9:00-13:00 SCI, Mekanik, KTH 1 Hjälpmedel: Den av institutionen framtagna formelsamlingen, matematisk tabell- och/eller formelsamling typ Beta),
Läs merMMVA01 Termodynamik med strömningslära
MMVA0 Termodynamik med strömningslära Repetitionsfrågor termodynamik (inkl. svar i kursiv stil, utan figurer) Sidhänvisningar: Çengel, Cimbala & Turner (5th Edition in SI Units, 207). 3 oktober 207 CH.
Läs merMMVA01 Termodynamik med strömningslära
MMVA0 Termodynamik med strömningslära Repetitionsfrågor termodynamik (inkl. svar i kursiv stil, utan figurer) Sidhänvisningar: Çengel, Turner & Cimbala (3rd Edition in SI Units, 2008). 24 augusti 20 CH.
Läs merMer om kretsprocesser
Mer om kretsprocesser Energiteknik Anders Bengtsson 18 mars 2010 Sammanfattning Dessa anteckningar är ett komplement till avsnittet om kretsprocesser i häftet Värmetekniska formler med kommentarer. 1 1
Läs merARBETSGIVANDE GASCYKLER
ARBETSGIVANDE GASCYKLER Verkliga processer är oftast mycket komplicerade till sina detaljer; exakt analys omöjlig. Om processen idealiseras som internt reversibel fås en ideal process vars termiska verkningsgrad
Läs merMITTHÖGSKOLAN, Härnösand
MITTHÖGSKOLAN, Härnösand TENTAMEN I TERMODYNAMIK, 5 p (TYPTENTA) Tid: XX DEN XX/XX - XXXX kl Hjälpmedel: 1. Cengel and Boles, Thermodynamics, an engineering appr, McGrawHill 2. Diagram Propertires of water
Läs merMiljöfysik. Föreläsning 3. Värmekraftverk. Växthuseffekten i repris Energikvalitet Exergi Anergi Verkningsgrad
Miljöfysik Föreläsning 3 Växthuseffekten i repris Energikvalitet Exergi Anergi Verkningsgrad Värmekraftverk Växthuseffekten https://phet.colorado.edu/en/simulations/category/physics Simuleringsprogram
Läs merMEKANIK KTH Forslag till losningar till Sluttentamen i 5C1201 Stromningslara och termodynamik for T2 den 30 augusti Stromfunktionen for den ho
MEKNK KH Forslag till losningar till Sluttentamen i 5C0 Stromningslara och termodynamik for den 30 augusti 00. Stromfunktionen for den homogena fristrommen och kallan ar ;Vy; m dar den forsta termen (fristrommen)
Läs merLinköpings tekniska högskola Exempeltentamen 7 IEI / Mekanisk värmeteori och strömningslära. Exempeltentamen 7. strömningslära, miniräknare.
Linköpings tekniska högskola Exempeltentamen 7 IEI / Mekanisk värmeteori och strömningslära Joakim Wren Exempeltentamen 7 Tillåtna hjälpmedel: Allmänt: Formelsamling i Mekanisk värmeteori och strömningslära,
Läs merPlanering Fysik för V, ht-11, lp 2
Planering Fysik för V, ht-11, lp 2 Kurslitteratur: Häfte: Experimentell metodik, Kurslaboratoriet 2011, Fysik i vätskor och gaser, Göran Jönsson, Teach Support 2010 samt föreläsningsanteckningar i Ellära,
Läs merMMVF01 Termodynamik och strömningslära
MMVF01 Termodynamik och strömningslära Repetitionsfrågor termodynamik (23 augusti 2018) CH. 1 TERMODYNAMIKENS GRUNDER 1.1 Definiera eller förklara kortfattat (a) termodynamiskt system (slutet system) (b)
Läs merLite kinetisk gasteori
Tryck och energi i en ideal gas Lite kinetisk gasteori Statistisk metod att beskriva en ideal gas. En enkel teoretisk modell som bygger på följande antaganden: Varje molekyl är en fri partikel. Varje molekyl
Läs merTermodynamik. Dr Mikael Höök,
Termodynamik Dr Mikael Höök, 2011-10-12 Termodynamik Läran om energins generella egenskaper Värme och dess omvandlingar mellan olika former studeras speciellt Nära släkt med statistisk mekanik (många grundläggande
Läs merLinköpings tekniska högskola IEI / Mekanisk värmeteori och strömningslära. Exempeltentamen 8. strömningslära, miniräknare.
Linköpings tekniska högskola IEI / Mekanisk värmeteori och strömningslära Tentamen Joakim Wren Exempeltentamen 8 Tillåtna hjälpmedel: Allmänt: Formelsamling i Mekanisk värmeteori och strömningslära, miniräknare.
Läs merFöreläsning i termodynamik 28 september 2011 Lars Nilsson
Arbetsgivande gascykler Föreläsning i termodynamik 28 september 211 Lars Nilsson Tryck volym diagram P V diagram Isobar process (konstant tryck)?? Isokor process (konstant volym)?? Isoterm process (konstant
Läs merÖvningsuppgifter termodynamik ,0 kg H 2 O av 40 C skall värmas till 100 C. Beräkna erforderlig värmemängd.
Övningsuppgifter termodynamik 1 1. 10,0 kg H 2 O av 40 C skall värmas till 100 C. Beräkna erforderlig värmemängd. Svar: Q = 2512 2516 kj beroende på metod 2. 5,0 kg H 2 O av 40 C skall värmas till 200
Läs merPlanering Fysik för V, ht-10, lp 2
Planering Fysik för V, ht-10, lp 2 Kurslitteratur: Häfte Experimentell metodik och föreläsningsanteckningar, Kurslaboratoriet 2010 samt Göran Jönsson: Fysik i vätskor och gaser, Teach Support 2009. markerar
Läs merTentamen i Termodynamik CBGB3A, CKGB3A
Tid: 2010-10-19, kl. 08:15 13:15 Tentamen i Termodynamik CBGB3A, CKGB3A Tillåtna hjälpmedel: Physics handbook, miniräknare, en handskrien A4 (en sida) eller Formelsamling i Industriell Energiteknik (Curt
Läs merLaborations-PM Termodynamik (KVM091) lp /2015. Omfattning: Fyra obligatoriska laborationer ingår i kursen:
Chalmers, Kemi- och bioteknik & Energi och miljö 1 Laborations-PM Termodynamik (KVM091) lp 1 2014/2015 Omfattning: Fyra obligatoriska laborationer ingår i kursen: TD1: Jämvikt mellan ånga och vätska hos
Läs merTeknisk termodynamik 5 hp
Teknisk termodynamik 5 hp Välkomna till teknisk termodynamik! Period 3, VT-2016 Cecilia Gustavsson Ralph Scheicher Federico Binda/Jacob Eriksson Sebastian Geroge/Sotirios Droulias examinator och kursansvarig
Läs merKap 10 ångcykler: processer i 2-fasområdet
Med ångcykler menas att arbetsmediet byter fas under cykeln Den vanligaste typen av ångcykler är med vatten som medium. Vatten är billigt, allmänt tillgängligt och har hög ångbildningsentalpi. Elproducerande
Läs merTentamen i Termodynamik och Statistisk fysik för F3(FTF140)
Chalmers Tekniska Högskola Institutionen för Teknisk Fysik Mats Granath Tentamen i Termodynamik och Statistisk fysik för F3(FTF14) Tid och plats: Tisdag 13/1 9, kl. 8.3-1.3 i V-huset. Examinator: Mats
Läs merTentamen i termisk energiteknik 5HP för ES3, 2009, , kl 9-14.
Tentamen i termisk energiteknik 5HP för ES3, 2009, 2009-10-19, kl 9-14. Namn:. Personnr: Markera vilka uppgifter som du gjort: ( ) Uppgift 1a (2p). ( ) Uppgift 1b (2p). ( ) Uppgift 2a (1p). ( ) Uppgift
Läs merTermodynamik Föreläsning 3
Termodynamik Föreläsning 3 Rena Ämnens Egenskaper Jens Fjelstad 2010 09 07 1 / 26 Innehåll Rena ämnens egenskaper: faser, fasövergångar, tillståndsdiagram, tillståndstabeller TFS 2:a upplagan (Çengel &
Läs merKap 9 kretsprocesser med gas som medium
Termodynamiska cykler Kan klassificera på många olika sätt! Kraftgenererande cykler (värmemotorer) och kylcykler (kylmaskiner/värmepumpar). Exempel på värmemotor är ångkraftverk, bilmotorer. Exempel på
Läs merRepetition Energi & Värme Heureka Fysik 1: kap version 2013
Repetition Energi & Värme Heureka Fysik 1: kap. 5 + 9 version 2013 Mekanisk energi Arbete Arbete är den energi som omsätts när en kropp förflyttas. Arbete ges av W = F s, där kraften F måste vara parallell
Läs merTentamen i Termodynamik och Statistisk fysik för F3(FTF140)
Chalmers Tekniska Högskola Institutionen för Teknisk Fysik Mats Granath Tentamen i Termodynamik och Statistisk fysik för F3(FTF40) Tid och plats: Tisdag 8/8 009, kl. 4.00-6.00 i V-huset. Examinator: Mats
Läs merTeorin för denna laboration hittar du i föreläsningskompendiet kapitlet om värmemaskiner. Läs detta ordentligt!
Kretsprocesser Inledning I denna laboration får Du experimentera med en Stirlingmotor och studera en värmepump. Litteraturhänsvisning Teorin för denna laboration hittar du i föreläsningskompendiet kapitlet
Läs merKapitel I. Introduktion och första grundlagen
Kapitel I Introduktion och första grundlagen Introduktion Vad är Termofysik? Termofysiken handlar om att studera system bestående av ett stort antal partiklar (atomer, molekyler,...) i vilka temperaturen
Läs merTentamen i KFK080 Termodynamik kl 08-13
Tentamen i KFK080 Termodynamik 091020 kl 08-13 Tillåtna hjälpmedel: Miniräknare (med tillhörande handbok), utdelat formelblad med tabellsamling. Slutsatser skall motiveras och beräkningar redovisas. För
Läs merPTG 2015 Övning 4. Problem 1
PTG 015 Övning 4 1 Problem 1 En frys avger 10 W värme till ett rum vars temperatur är C. Frysens temperatur är 3 C. En isbricka som innehåller 0,5 kg flytande vatten vid 0 C placeras i frysen där den fryser
Läs merLaborations-PM Termodynamik (KVM091) lp 1 2015/2016 version 3 (med sidhänvisningar även till inbunden upplaga 2)
Chalmers, Kemi och kemiteknik & Energi och milj 1 Laborations-PM Termodynamik (KVM091) lp 1 2015/2016 version 3 (med sidhänvisningar även till inbunden upplaga 2) Omfattning: Fyra obligatoriska laborationer
Läs merKapitel I. Introduktion och första grundlagen. Kursmaterialet: Jens Pomoell 2011, Mikael Ehn 2013-2014
Kapitel I Introduktion och första grundlagen Kursmaterialet: Jens Pomoell 2011, Mikael Ehn 2013-2014 Introduktion Vad är Termofysik? Termofysiken handlar om att studera system bestående av ett stort antal
Läs merTill alla övningar finns facit. För de övningar som är markerade med * finns dessutom lösningar som du hittar efter facit!
Övningsuppgifter Till alla övningar finns facit. För de övningar som är markerade med * finns dessutom lösningar som du hittar efter facit! 1 Man har en blandning av syrgas och vätgas i en behållare. eräkna
Läs merLinköpings tekniska högskola Exempeltentamen 2 IKP/Mekaniksystem Mekanisk värmeteori och strömningslära. Exempeltentamen 2
Exempeltentamen 2 (OBS! Uppgifterna nedan gavs innan kursen delvis bytte innehåll och omfattning. Vissa uppgifter som inte längre är aktuella har därför tagits bort, vilket medför att poängsumman är
Läs merTeknisk termodynamik repetition
Teknisk termodynamik repetition Repetitionsgenomgång Slutna och öppna system Isentrop verkningsgrad Värmemotor och värmepump; Carnot Kretsprocesser med ånga (Rankine och kylcykel) Ångtabeller Kretsprocesser
Läs merKretsprocesser. För att se hur långt man skulle kunna komma med en god konstruktion skall vi ändå härleda verkningsgraden i några enkla fall.
Kretsrocesser Termodynamiken utvecklades i början för att förstå hur bra man kunde bygga olika värmemaskiner, hur man skulle kunna öka maskinernas verkningsgrad d v s hur mycket mekaniskt arbete som kunde
Läs merEntropi, energikvalitet och termodynamikens huvudsatser
Entropi, energikvalitet och termodynamikens huvudsatser Christian Karlsson Uppdaterad: 150330 Har jag använt någon bild som jag inte får använda så låt mig veta så tar jag bort den. christian.karlsson@ckfysik.se
Läs merLinköpings tekniska högskola Exempeltentamen 5 IEI / Mekanisk värmeteori och strömningslära. Exempeltentamen 5. strömningslära, miniräknare.
Linköpings tekniska högskola Exempeltentamen 5 IEI / Mekanisk värmeteori och strömningslära Joakim Wren Exempeltentamen 5 Tillåtna hjälpmedel: Allmänt: Formelsamling i Mekanisk värmeteori och strömningslära,
Läs merLinköpings tekniska högskola Exempeltentamen 6 IEI / Mekanisk värmeteori och strömningslära. Exempeltentamen 6. strömningslära, miniräknare.
Linköpings tekniska högskola Exempeltentamen 6 IEI / Mekanisk värmeteori och strömningslära Joakim Wren Exempeltentamen 6 Tillåtna hjälpmedel: Allmänt: Formelsamling i Mekanisk värmeteori och strömningslära,
Läs merTentamen i Kemisk Termodynamik kl 14-19
Tentamen i Kemisk Termodynamik 2010-12-14 kl 14-19 Hjälpmedel: Räknedosa, BETA och Formelsamling för kurserna i kemi vid KTH. Endast en uppgift per blad! Skriv namn och personnummer på varje blad! Alla
Läs merEnergi- och processtekniker EPP14
Grundläggande energiteknik Provmoment: Tentamen Ladokkod: TH101A 7,5 högskolepoäng Tentamen ges för: Energi- och processtekniker EPP14 Namn: Personnummer: Tentamensdatum: 2015-03-20 Tid: 09:00 13:00 Hjälpmedel:
Läs merTentamen i termodynamik. 7,5 högskolepoäng. Namn: (Ifylles av student) Personnummer: (Ifylles av student)
Tentamen i termodynamik 7,5 högskolepoäng Provmoment: Ladokkod: Tentamen ges för: Ten01 TT051A Årskurs 1 Namn: (Ifylles av student) Personnummer: (Ifylles av student) Tentamensdatum: Tid: 2012-06-01 9.00-13.00
Läs mer------------------------------------------------------------------------------------------------------- Personnummer:
ENERGITEKNIK II 7,5 högskolepoäng Provmoment: Ladokkod: Tentamen ges för: Tentamen 41N05B En2 Namn: -------------------------------------------------------------------------------------------------------
Läs merKap 9 kretsprocesser med gas som medium
Ottocykeln den ideala cykeln för tändstifts /bensinmotorer (= vanliga bilar!) Består av fyra internt reversibla processer: 1 2: Isentrop kompression 2 3: Värmetillförsel vid konstant volym 3 4: Isentrop
Läs merTentamen i Kemisk Termodynamik 2011-01-19 kl 13-18
Tentamen i Kemisk Termodynamik 2011-01-19 kl 13-18 Hjälpmedel: Räknedosa, BETA och Formelsamling för kurserna i kemi vid KTH. Endast en uppgift per blad! Skriv namn och personnummer på varje blad! Alla
Läs merArbete är ingen tillståndsstorhet!
VOLYMÄNDRINGSARBETE Volymändringsarbete = arbete p.g.a. normalkrafter mot ytor (tryck) vid volymändring. Beteckning: W b (eng. boundary work); per massenhet w b. δw b = F ds = P b Ads = P b dv Exempel:
Läs mer7,5 högskolepoäng ENERGITEKNIK II. Provmoment: Ladokkod: Tentamen ges för: Tentamen 41N05B. TentamensKod:
ENERGITEKNIK II Provmoment: Ladokkod: Tentamen ges för: Tentamen 41N05B En2 7,5 högskolepoäng TentamensKod: Tentamensdatum: Måndagen 23 oktober 2017 Tid: 9.00-13.00 Hjälpmedel: Valfri miräknare, Formelsamlg:
Läs merCH. 1 TERMODYNAMIKENS GRUNDER
MMVF01 Termodynamik och strömningslära Repetitionsfrågor termodynamik (inkl. svar i kursiv stil; utan figurer) Sidhänvisningar: Çengel & Boles (8th Edition in SI Units, 2015). CH. 1 TERMODYNAMIKENS GRUNDER
Läs merTentamen i FTF140 Termodynamik och statistisk mekanik för F3
Chalmers Institutionen för Teknisk Fysik Göran Wahnström Tentamen i FTF14 Termodynamik och statistisk mekanik för F3 Tid och plats: Onsdag 15 jan 14, kl 8.3-13.3 i Maskin -salar. Hjälpmedel: Physics Handbook,
Läs merEnergitekniska formler med kommentarer
Energitekniska formler med kommentarer Energiteknik del 2 Anders Bengtsson 19 januari 2011 Sammanfattning Det finns egentligen inga formler som alltid kan användas. Med en formel tänker man sig ofta en
Läs merRapport av projektarbete Kylskåp
Rapport av projektarbete Kylskåp Klass: Mi1a Gruppnummer: Mi1a 6 Datum för laboration: 1/10 4/10 2014 Datum för rapportinlämning: 2014 10 12 Labbhandledare: Joakim Wren Namn Personnumer E postadress Taulant
Läs merRepetition F8. Lunds universitet / Naturvetenskapliga fakulteten / Kemiska institutionen / KEMA00
Repetition F8 System (isolerat, slutet, öppet) Första huvudsatsen U = 0 i isolerat system U = q + w i slutet system Tryck-volymarbete w = -P ex V vid konstant yttre tryck w = 0 vid expansion mot vakuum
Läs merKap 5 mass- och energianalys av kontrollvolymer
Kapitel 4 handlade om slutna system! Nu: öppna system (): energi och massa kan röra sig över systemgränsen. Exempel: pumpar, munstycken, turbiner, kondensorer mm Konstantflödesmaskiner (steady-flow devices)
Läs merNollte huvudsatsen och temperatur. mekanisk jämvikt
Mekanisk jämvikt Betrakta två slutna gasbehållare, bägge med en kolv vid ena sidan. Kolverna är fästa i varandra: om ena kolven rör sig innåt rör sig den andra utåt Öppnar skruven så att kolvarna kan röra
Läs merArbete Energi Effekt
Arbete Energi Effekt Mekaniskt arbete Du använder en kraft som gör att föremålet förflyttas i kraftens riktning Mekaniskt arbete Friktionskraft En kraft som försöker hindra rörelsen, t.ex. när du släpar
Läs merMan har mycket kläder på sig inomhus för att hålla värmen. Kläderna har man oftast tillverkat själv av ylle, linne & skinn (naturmaterial).
ENERGI Bondefamiljen för ca 200 år sedan (före industrialismen) i februari månad, vid kvällsmålet : Det är kallt & mörkt inne i timmerhuset. Fönstren är täckta av iskristaller. Det brinner i vedspisen
Läs merCH. 1 TERMODYNAMIKENS GRUNDER
MMVF01 Termodynamik och strömningslära Repetitionsfrågor termodynamik (inkl. svar i kursiv stil; utan figurer) Sidhänvisningar: Çengel & Boles (6th Edition in SI Units, 2008). 14 september 2010 CH. 1 TERMODYNAMIKENS
Läs merKap 4 energianalys av slutna system
Slutet system: energi men ej massa kan röra sig över systemgränsen. Exempel: kolvmotor med stängda ventiler 1 Volymändringsarbete (boundary work) Exempel: arbete med kolv W b = Fds = PAds = PdV 2 W b =
Läs merEnergi, el, värmepumpar, kylanläggningar och värmeåtervinning. Emelie Karlsson
Energi, el, värmepumpar, kylanläggningar och värmeåtervinning Emelie Karlsson Innehåll Grundläggande energikunskap Grundläggande ellära Elmotorer Värmepumpar och kylteknik Värmeåtervinning Energikunskap
Läs merTermodynamik, lp 2, lå 2003/04
5C1201 Strömningslära med Termodynamik för T Termodynamik, lp 2, lå 2003/04 Syfte; kursdelen introducerar de grundläggande begreppen inom klassisk termodynamik och ger en grund för vidare studier inom
Läs merKap 10 ångcykler: processer i 2-fasområdet
Med ångcykler menas att arbetsmediet byter fas under cykeln Den vanligaste typen av ångcykler är med vatten som medium. Vatten är billigt, allmänt tillgängligt och har hög ångbildningsentalpi. Elproducerande
Läs merCH. 1 TERMODYNAMIKENS GRUNDER
MMVF01 Termodynamik och strömningslära Repetitionsfrågor termodynamik (inkl. svar i kursiv stil; utan figurer) Sidhänvisningar: Çengel & Boles (7th Edition in SI Units, 2010). 13 november 2012 CH. 1 TERMODYNAMIKENS
Läs merTentamen i termodynamik. 7,5 högskolepoäng. Tentamen ges för: Årskurs 1. Namn: (Ifylles av student) Personnummer: (Ifylles av student)
Tentamen i termodynamik Provmoment: Ten0 Ladokkod: TT05A Tentamen ges för: Årskurs Namn: (Ifylles av student) Personnummer: (Ifylles av student) Tentamensdatum: 202-08-30 Tid: 9.00-3.00 7,5 högskolepoäng
Läs merRepetition F9. Lunds universitet / Naturvetenskapliga fakulteten / Kemiska institutionen / KEMA00
Repetition F9 Process (reversibel, irreversibel) Entropi o statistisk termodynamik: S = k ln W o klassisk termodynamik: S = q rev / T o låg S: ordning, få mikrotillstånd o hög S: oordning, många mikrotillstånd
Läs merMITTHÖGSKOLAN, Härnösand
MITTHÖGSKOLAN, Härnösand Förslag till lösningar TENTAMEN I TERMODYNAMIK, 5 p Typtewnta Del 1: Räkneuppgifter (20 p) 1 Hångin 2345 Hångut 556 t in 80 t ut 110 hin 335 hut 461 många 20 mv 283,9683 v 0,00104
Läs merTentamen i Termodynamik och Statistisk fysik för F3(FTF140)
Chalmers Tekniska Högskola Institutionen för Teknisk Fysik Mats Granath Tentamen i Termodynamik och Statistisk fysik för F(FTF40) Tid och plats: Torsdag /8 008, kl. 4.00-8.00 i V-huset. Examinator: Mats
Läs mer