TECHNIKA CIEPLNA I prof. dr hab. Inż. Andrzej Szlęk
WYKŁAD 1
Literatura:
J. Szargut „Termodynamika techniczna”, J. Szargut „Zbiór zadań z termodynamiki technicznej”. TERMODYNAMIKA dział fizyki, obserwacje,
termodynamika techniczna, statystyczna, teoretyczna.
1. POJĘCIA POSTAWOWE
1.1. Układ jednostek
wielkości fizyczne mają wartość i jednostkę, układ jednostek to zbiór miar (jednostki podstawowe - aksjomaty, niedefiniowalne oraz jednostki pochodne - jednostki wtórne czyli wielokrotności jednostek podstawowych np.: Pa - MPa),
Polska - układ SI,
jednostki podstawowe (aksjomaty): metr, kilogram, mol, sekunda, Kelwin (+ amper i kandela - jednostka światłości), duża litera - wielkość odnosząca się do jakiejś materii (V - objetość, U - energia wewnętrzna),
litery z kropkami na górze - odnoszą się do jednostki czasu (Ů) - strumienie,
małe litery - dana wielkość odniesiona do jednego kilograma (v, u),
z literą M - ilość odniesiona do jednego kmola (Mv - m3/kmol, Mu - J/kmol), Mv = v·M.
1.2. Podstawowe definicje
MATERIA - wszystko to, co ma masę,
SUBSTANCJA - materia mająca masę spoczynkową,
ILOŚĆ SUBSTANCJI - wielkość charakteryzująca ilość cząsteczek danej substancji,
UKŁAD TERMODYNAMICZNY -część przestrzeni wyodrębniona za pomocą osłony kontrolnej,
UKŁAD TRERMODYNAMICZNY ZAMKNIĘTY - nie wymienia substancji z otoczeniem,
UKŁAD TRERMODYNAMICZNY OTWARTY - wymienia substancję z otoczeniem,
UKŁAD ODOSOBNIONY - nie wymienia ani substancji ani energii z otoczeniem,
PARAMETRY STANU - makroskopowe wielkości fizyczne, których wartość określić można na podstawie pomiaru, bez znajomości historii układu,
INTENSYWNY PARAMETR STANU - wielkość, która nie zależy od ilości substancji (temperatura),
EKSTENSYWNY PARAMETR STANU - wielkość, która zależy od ilości substancji (objętość),
ZESTAW PARAMETRÓW NIEZALEŻNYCH - zestaw parametrów, których znajomość wystarcza do obliczenia pozostałych wartości,
STAN USTALONY UKŁADU TERMODYNAMICZNEGO - stan, przy którym parametry stanu nie zmieniają się w czasie lub zmieniają się w sposób okresowy (periodyczny, ustalony),
PRZEMIANA TERMODYNAMICZNA - zbiór kolejnych stanów czynnika charakteryzującego się tylko jednym stopniem swobody, RÓWNOWAGA TERMODYNAMICZNA - stan, który ustala się samorzutnie po dostatecznie długim odosobnieniu układu.
(…)
… wewnętrzna to:
energia kinetyczna ruchu postępowego drobin wewnątrz układu, energia chemiczna (wiązań chemicznych),
energia kinetyczna ruchu obrotowego,
energia ruchu drgającego,
energia etanów elektronowych, energia jądrowa. Energia wewnętrzna to funkcja stanu (możemy ją zmierzyć nie znając historii układu). Przyrost energii wewnętrznej - stan odniesienia - przyjęcie, że przy danym ciśnieniu i temperaturze…
… [Pa = N/m2] (mierzone względem próżni).
Możemy wyróżnić ciśnienie: dynamiczne, statyczne i całkowite. praca - L [J = N·m],
moc - N [W = J/s], ciepło - ilość dostarczona do układu - Q [J] lub strumień ciepła [W],
temperatura - miara energii kinetycznej ruchu cząsteczek (fiz) lub zdolność ciała do przekazywania ciepła (termodyn), jednostki temperatury to t [°C] lub T [K] (zachodzi zależność t = T-273,15)
Zerowa zasada termodynamiki:
Jeżeli ciała A i B są w równowadze, B i C sA w równowadze to A i C są również w równowadze.
objętość właściwa - stosunek objętości ciała do masy - ν = V/m [m3/kg],
molowa objętość właściwa - Mν = V/n [m3/kmol] (zachodzi zależność ν = 1/ρ).
2. zasada zachowania ilości substancji (ilości drobin)
proces fizyczny - skład substancji (ilość cząsteczek) się nie zmienia…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)