3. predavanje

Question 1

1. Resursi su ograničeni pa ih treba trošiti

Unutrasnja kalorijska energija:

Answer 1

Razumno i obazrivo

Unutrašnja energija na nivou molekula se obično naziva
unutrašnja kalorijska energija

Question 2

2. Za očuvanje sadašnjeg stepena razvoja civilizacije smatra se da su presudna dva faktora i to:

Answer 2

 Izbjeći iscrpljivanje postojećih resursa koji nisu obnovljivi
 Spriječiti onečišćenje

Question 3

3. Faktori koji imaju utjecaj na društveni proizvod (6) i na potrošnju energije (5):

Answer 3

Društveni proizvod: produktivnost, privredna struktura, stupanj tehnologije, prirodna bogatstva, zemljopisni položaj, ovisnost o uvozu

                                    ZIVOTNI STANDARD

Energetska potrošnja: industrijska struktura, cijena energije, ponašanje potrošača, energetska politika, vremenski uticaji

Question 4

4. Pojava energije u dva oblika:

Answer 4

1. u akumuliranom ili nagomilanom obliku i

2. u prelaznom obliku koji se javlja samo kada akumulirani oblik energije prelazi sa jednog tijela na drugo.

Question 5

5. Nagomilana energija i prelazna energija

Answer 5

Nagomilana energija

• akumulirana u materiji (En)
• energija položaja (potencijalna)
• energija kretanja (kinetička)
• unutarnja energija

Prijelazna energija

• vezana uz proces (Epr)
• kratkotrajna, pojavljuje se prijelazom oblika nagomilane energije s jednog tijela na drugo.
• rad (W)
• toplina (Q)
• zračenje (X

Question 6

6. Definicija snage
   Slučajevi kada je prisutna snaga
   Mjerne jedinice
   Snaga je funkcija čega:

Answer 6

Brzina iskorištavanja energije ili brzina transformacije energije iz jednog oblika u drugi:

1. U slučaju mehaničkog rada (gibanja tijela po nekom putu) razvija se snaga: P = F * v
   v - komponenta brzine u smjeru gibanja
2. Iz izraza za potencijalnu energiju se računa kao:
   P = mgg*t

Snaga : W = J/s - Wat, Energija: J = Nm - Džul
Snaga je funkcija mase, vremena i ubrzanja

Question 7

7. Kalorija 15 stupnja

Answer 7

Vrlo često se u literaturi koristi pojam kalorija 15 stupnja:
definisana je kao energija potrebna da se 1 g vode pri normalnom atmosfreskom pritisku zagrije od 14,5 do 15,5 C.

Question 8

8. Klasifikacija oblika energije (nabroji i objasni):

Answer 8

Uobičajena je podjela na: primarni, transformirani i korisni oblici energije

• Prirodni (primarni) oblici energije- nalaze se u prirodi ali se samo neki mogu upotrijebiti u prirodnom obliku
• Većinom se transformišu u neki pogodniji oblik
• Transformisani oblik je pogodniji za korištenje-tehnički lakša
  realizacija i ekonomičnost
• Potrošači trebaju tačno određeni oblik energije-toplina,
  mehanička energija, rasvjetna energija, hemijska energija - korisni
  oblik energije

Question 9

9. Koji primarni oblik energije se moze koristiti u prirodnom obliku?

Answer 9

Energija vrucih izvora

Question 10

10. Klasifikacija primarnih oblika prema uobičajenosti upotrebe:

Answer 10

KONVENCIONALNE (Drvo, ugljen, treset, sirova nafta, zemni plin, Vodne snage(potencijalna energija vodotoka), nuklearna goriva, vrući izvori) i

NEKONVENCIONALNE (Kinetička energija vjetra, potencijalna energija plime i oseke, toplinska energija Zemljine unutrašnjosti koja se ne
pojavljuje na površini, sunčeva energija (neposredno korištenje), toplinska energija mora i energija fuzije lakih atoma)

Question 11

11. Klasifikacija primarnih oblika s obzirom na postanak

Answer 11

biljnog porijekla (ugljen, treset, drvo i biomasa)
životinjskog porijekla (nafta, plin i uljni škriljavci)
mješovitog porijekla (bioplin)

Question 12

12. Klasifikacija primarnih oblika prema fizikalnim svojstvima

Answer 12

 Hemijske energije: drvo i otpaci, ugljen i treset, sirova nafta, zemni
plin, uljni škriljavci, biomasa, bioplin
 Nuklearne energije: nuklearna goriva
 Potencijalne energije: vodne snage, plima i oseka
 Kinetičke energije: vjetar, energije struja i morskih valova
 Toplinske energije: geotermička, toplinska energija mora
 Energije zračenja: Sunčevo isijavanje

Question 13

13. Klasifikacija primarnih oblika energije prema obnovljivosti

Answer 13

Obnovljivi primarni izvori energije (obnova u kratkom periodu):
Obnovljivi izvori su oni čiji se potencijal obnavlja u kratkom vremenu, srazmjernom vremenu korištenja.

Neobnovljivi primarni izvori energije (obnova u dužem periodu):
Iako su i ovi izvori primarne energije obnovljivi, njihov je ciklus nastanka, cca 2 milijarde godina za fosilna goriva, značajno dulji nego što je vrijeme u kojem ćemo ih utrošiti (cca 200 godina).

Question 14

14. Nabroji obnovljive i neobnovljive izvore energije

Answer 14

Obnovljivi
 Sunčevo zračenje(u užem
smislu)
 Vodne snage
 Energija vjetra
 Energija plime i oseke
 Toplina mora
 Geotermalna energija

Neobnovljivi
 Fosilna goriva
 Nafta, zemni plin, ugljen
 Nuklearna goriva,

Zemljina unutrašnja toplina koja se pojavljuje na površini-topli izvori praktično

Question 15

15. Obnovljivi primarni oblici energije
    Potencijalne mogućnosti primarnih oblika energije

Promjene snage obnovljivih resursa mogu biti:

Answer 15

OBNOVLJIVI PRIMARNI OBLICI: ne mogu se vremenom istrošiti jer su stalno Sunčevim zračenjem obnavljaju

Potencijalne mogućnosti primarnih obika energije koji se obnavljaju se mijenjanju vremenom- funkcija vremena

Vrlo brze – vjetar (snaga je zavisna od v3)
 Brze – snaga plime i oseke - svakih 12 sati
 Polagane – vodene snage - smatra se da je količina vode stalna u toku
dana
 Vrlo polagane: promjene topline mora su evidentne tokom promjene
godišnjih doba

Question 16

16. Prednosti neobnovljviih izvora

Answer 16

 Konstantost
 Bolja mogućnost prilagodbe potrebama, uskladištenja i transporta u prirodnom obliku
 Manje investicije za izgradnju postrojenja za njihovo dobivanje, pretvorbu i uporabu, te pogon i održavanje (s obzirom na instaliranu snagu)

Question 17

17. Razlozi većeg iskorištavnja neobnovljivih izvora (2)

Answer 17

veće tehničke mogućnosti i bolja ekonomska opravdanost njihova iskorištavanja (vezano uz razvoj metoda i postupaka)

Question 18

18. Transformirani oblici energije

Answer 18

U fizici i inženjerstvu, transformacija energije ili konverzija energije, je svaki proces transformiranja jednog oblika energije u drugi oblik.

Vrlo se rijetko primarni oblici energije mogu koristiti bez transformacije, kao korisni oblici.
Češće se događa: već transformirani oblici se moraju transformirati da bi se dobio korisni oblik energije

Question 19

19. Najčešće kombinacije transformacija oblika energije su:

Answer 19

 Transformacija primarnih oblika u transformirane oblike energije
 Transformacija transformiranih oblika u transformirane oblike
energije
 Transformacija primarnih oblika u korisne oblike energije
 Transformacija korisnih oblika u primarni oblik energije
 Kombinacije nevedenih transformacija

Question 20

20. Ograničenja transformacija oblika energije

Answer 20

• 1 Zakon termodinamike- govori o transformacijama oblika energije
• 2 zakon termodinamike- smjer odvijanja termodinamičkih procesa- da li je neka transformacija moguća

Question 21

21. Nacrtati p-V i T-S dijagram za Karnoov ciklus

Answer 21

Površina ispod gornje izoterme - dovedena toplina

Površina ispod donje izoterme - odvedena toplina

Question 22

22. Rad Karnoovog ciklusa preko formule za entropiju

Termički stepen djelovanja (efikasnost):

Question 23

23. Nacrtaj u-V grafik za neke karakteristične adijabatske procese

Question 24

24. Određivanje razlike entropije za nepovratljiv i nemogući proces u aijabatskom sistemu (grafici)

Question 25

25. Nacrtati p-V i T-S dijagrame za maksimalan mogući rad u okolišu stanja pa i Ta

Question 26

26. Stvarni i zatvoreni rad sistema u okolini pritiska pa i temp. Ta (izvesti formulu):

Answer 26

``` p2/pa = va/v2 w = u1 - u2 - Ta(s1 - sa) + pa(v1-va) ```

Question 27

27. Kakvi su to povrativi strojevi?

Answer 27

Povrativim smatramo takve strojeve koji nemaju trenja i ostalih gubitaka.

Question 28

28. Prema II. glavnom zakonu TD, postoje tri oblika (vrste) energije s obzirom na mogućnost pretvorbe u mehanički rad:

Answer 28

1. Eksergija: to su mehanička i električna energija koje se u, „idealnim procesima“ u potpunosti pretvaraju u mehanički rad ili u bilo koji drugi oblik energije. (energije koje se mogu neograničeno pretvarati u druge energetske oblike) 2. Energija: Energija koja se može samo ograničeno pretvoriti u eksergiju. Tu se ubrajaju unutarnja energija i toplina. Ograničenje je posljedica II. glavnog zakona termodinamike. To su nuklearna energija, kemijska energija, unutrašnja kalorička energija, toplinska energija, rad trenja 3. Anergija: to su oblici energije koji se, i opet zbog prirodnih ograničenja, ne mogu pretvoriti u mehanički rad niti u bilo koji drugi oblik energije.

Question 29

29. Zakon očuvanja energije

Answer 29

Energija može prelaziti iz jednog oblika u drugi, ali se ne može stvoriti niti uništiti. U izoliranom sistemu je zbroj energija konstantan

Question 30

30. I. glavni zakon termodinamike se može iskazati:

Answer 30

I. glavni zakon termodinamike se može iskazati : U svim procesima zbroj eksergije i anergije ostaje stalan. Eksergija + anergija =ukupna energija (W = E + B)

Question 31

31. Gubitak eksergije (definicija i svojstvo je čega):

Answer 31

Budući da nije mogu.e anergiju pretvoriti u eksergiju, dio eksergije koji se pretvorio u anergiju mo.emo označiti kao gubitak eksergije. Taj je gubitak svojstvo nepovrativih procesa i prikazuje termodinamički gubitak kao posljedicu nepovrativosti procesa.

Question 32

32. Povratni proces - Eksergija se javlja kao... | Anergija se javlja kao...

Answer 32

Povratni proces- eksergija se javlja kao mehanička energija Wpov Anergija: odvedena toplina Qo

Question 33

33. Uspoređujući dovedenu eksergiju i dobivenu eksergiju može se definirati: Eksergijski (tehnički) stupanj djelovanja: (formula) Termički stupanj djelovanja energetske pretvorbe: (formula) Maksimalni stupanj djelovanja energetske pretvorbe: (formula)

Answer 33

eta = (E - Eg)/E Mjera dobrote tehničkog procesa epsilon = (E - Eg)/(E + B) Mjera sposobnosti pretvorbe energije u korisni rad epsilon = E / (E+B) Dio dovedene energije (topline), koji se može pretvoriti u bilo koji drugi oblik energije.

Question 34

34. Klasifikacija oblika energije pri pretvorbi energije:

Answer 34

Općenito pri pretvorbi energije možemo definirati slijedeće oblike energije: 1. Primarna (prirodna) energija (u prirodnom stanju) 2.Sekundarna (pretvorbena) energija (od opskrbljivača pripremljena za korisnika kroz tehničke procese) 3. Krajnja energija (kod korisnika transformirana energija) 4. Korisna energija (kod korisnika primjenjena energija)

Question 35

35. Transformacije primarnih oblika u transformirane oblike | energije:

Answer 35

1. Izgaranje - proces transformacije hemijske energije u unutrašnju energiju 2. Destilacija (rafinerije) - transformacije sirove nafte u derivate 3. Degazolinaže - transformacije u kojima se vrši odvajanje lakih od teških ugljikohidrata 4. Nuklearne reakcije - transformacije nuklearne energije u unutrašnju energiju nosilaca energije 5. Turbinske pretvorbe-transformacije potencijalne energije (vodotoka, plime i oseke), kinetičke energije (vjetar, valovi), geotermalčne i toplinske energije mora u mehaničku energiju. 6. Zračenje- Sunčevo isijavanje i zračenje topline iz geotremalne energije (vrući izvori)

Question 36

36. Ostale moguće transformacije oblika energije

Answer 36

``` Mogući slučajevi: 1.Transformacija transformiranih oblika energije: transformacijom primarnih oblika energije dobija se: - toplinska energija i - mehanička energija. ```  Toplinska energija se transformira u mehaničku: Termoelektrane: kotao turbina  Mehanička energija u električnu: elektrane: turbina-generator

Question 37

37. Ostale moguće transformacije oblika energije

Answer 37

``` Mogući slučajevi: 1.Transformacija transformiranih oblika energije: transformacijom primarnih oblika energije dobija se: - toplinska energija i - mehanička energija. ```  Toplinska energija se transformira u mehaničku: Termoelektrane: kotao turbina  Mehanička energija u električnu: elektrane: turbina-generator

Question 38

38. Nacrtati sliku: PRIMARNA I KRAJNJA ENERGIJA

Answer 38

Kao krajnji energetski oblici u osnovi se podrazumijevaju mehanički ili električni rad (energija).