TEP 4120 Termodynamikk 1. Oppsummering Kap. 5. Oppsummering Kap. 5

Transkript

1 Oppummering - Kap. 5 ermodynamikken. Lov Spontane Proeer Varmeoverføring ( omg ), Ekpanjon (P P omg ), og Frigjort Mae i Gravitajonfelt er Ekempler Energibalaner kan ikke prediktere Retning Hva kan ermodynamikken. Lov gi o? Predikterer Retning for Spontane Proeer Angi Ytelegrener for Syklike Proeer Gir Bai for Kap. 6 (Entropi) og 8/9/10 (Anvend.) Formuleringer av ermodynamikken. Lov Clauiu (Varme fra C til H C alene er umulig) Kelvin-Planck (Kan ikke konvertere Q 100% til W, eller bedre: kan ikke ha W 0 med kun ett reervoar) Oppummering 1 Oppummering - Kap. 5 ermodynamikken. Lov ermik Reervoar Forblir ved kontant emperatur elv ved tilførel eller fjerning av varme (jø, atmofære, etc.) kan variere med tørre idkontant enn Sytemet Irerible Proeer Varmeoverføring ved endelig 0 Ubegrenet Ekpanjon av Ga/Væke Spontane Kjemike Reakjoner (Ek.: Forbrenning) Spontan Blanding av Stoffer med ulik Sammenetning Frikjon, etc., etc. Ireribilitet er ermodynamike ap Men akeptere derom Økonomien ker det... Oppummering

2 Oppummering - Kap. 5 ermodynamikken. Lov Varmt - H Q H Q H W Cycle WCycle Q C Q C Kaldt - C Kraftproe: = W Cycle / Q H Varmepumpe: COP = = Q H / W Cycle Kjølekret: COP = = Q C / W Cycle Oppummering 3 Oppummering - Kap. 5 ermodynamikken. Lov Definijon av Kelvin om Abolutt -kala Q C C Q og Q Q H. H tp. ykl. ykl. Makimum Ytele for Kraftproeer Virkninggrad er definert om = 1 Q C / Q H Makimum Ytele for Reveribel Proe Virkninggrad blir da max = C = 1 C / H Carnot Syklu (4 ernt Reverible Proeer) Adiabatik Komprejon ( C til H ) Ioterm Ekpanjon ved H (mottar Q H ) Adiabatik Ekpanjon ( H til C ) Ioterm Komprejon ved C (avgir Q C ) Oppummering 4

3 Clauiu Ulikhet Q Q 0 eller cycle cycle 0 : Ireribiliteter i Sytemet cycle = 0 : Ingen Ireribiliteter cycle 0 : Ikke mulig Entropiendring b b Q Q S S1 eller ds 1 Oppummering 5 Fundamental Egenkaprelajon og W pdv Q ds Entalpiendring du Q W ds pdv dh du d( pv ) ds Vdp Entropiendringer (1./. ds-likning) d du pdv d dh vdp Oppummering 6

4 .ds Likning for Ideell Ga d p (, p) ( 1, p1) cp ( ) Rln p Referanetiltand / Referaneverdi ref = 0 K, p ref = 1 atm, S ref = 0 Speifikk Entropi ved og p ref 1 0 d ( ) cp ( ) og dx dx- dx Sluttreultat for Entropiendring 1 ( ) ( ) Rln p p1 1 Oppummering 7 Entropibalane for Lukket Sytem S 1 Q S 1 b endring = overføring + produkjon Entropibalane for Åpent Sytem ds Q j m m dt i i e e j j i e Prinippet om økende Entropi S S ytem omgiveler 0 Oppummering 8

5 Ientropike Proeer (S = 0) Reveribel ibl+adibtik Adiabatik = Ientropik ik Enkelt å følge proeer i / h diagrammer Ientropik Proe for Ideell Ga med kontante Varmekapaiteter: k pv kontant Polytropik Proe til ammenlikning: pv n kontant n = 0 gir Iobar og n = 1 gir Ioterm Proe n = k ( adiabat-ekp ) gir Ientropik Proe Oppummering 9 Ientropike Virkninggrader urbin om produerer Arbeid/Effekt W / m hi he t W / m hi he Kompreorer/Pumper om forbruker Arbeid W / m W / m h h e i c W / m W / m he hi Int. Rev. og Staj. Strømningproeer W V V 1 vdp og vdp g( z z1) 0 m 1 1 Kompr./Pumpe Bernoulli Likning Oppummering 30