Hoofdstuk 2 "Algemene definities"

Question 1

Wat is het doel van Thermodynamica? Vertel zoveel mogelijk hierover.

Answer 1

In het algemeen, worden in apparaten “primaire”, “lagere” of “aangeboden” energie omgezet in “secundaire”, “hogere” of “gebruiks” energie. Deze omzetting geschiedt met behulp van een tussenmedium: de energiedrager (gas of vloeistof). Behalve kennis van apparaten is ook kennis nodig van gaswetten, energiebehoudswetten en van stromingsleer. (zie blz. 1)

Question 2

Wat is arbeid? Algemene definitie in woorden en formule, symbool, eenheid.

Answer 2

Arbeid is het produkt van kracht en verplaating (krachtcomponent in de richting van de verplaatsing). W = Int(Fds). Eenheid: Joule. (zie blz.5)

Question 3

Wat is vermogen? Algemene definitie in woorden en formule, symbool, eenheid.

Answer 3

Vermogen is de geleverde of opgenomen hoeveelheid energie per tijdseenheid. P = dW/dt. Eenheid: Watt. (zie blz. 7)

Question 4

Wat is dichtheid? Algemene definitie in woorden en formule, symbool, eenheid.

Answer 4

Dichtheid is de massa van een stof per volume-eenheid. Rho = m/V. Eenheid: kg/m^3. (zie blz.8)

Question 5

Wat is soortelijke warmte? Algemene definitie in woorden en formule, symbool, eenheid.

Answer 5

Soortelijke warmte is de door de stof opgenomen (afgestane) hoeveelheid warmte per massa-eenheid, pe graad temperatuurstijging (-daling). c(T) = dQ/mdT. Eenheid: J/(kgK). (zie blz. 9)

Question 6

Wat voor type soortelijke warmtes ken je? Benoem ze en benoem ook de context waarin ze gebruikt zijn.

Answer 6

Toestandsverandering bij constante druk c_p. Toestandsverandering bij constant volume c_v. Algemene toestandsverandering c. (zie blz. 10)

Question 7

Wat is factor k? Definitie. Benoem een specifieke toestandsverandering sterk gerelateerd aan dit factor k.

Answer 7

k = cp/cv. Te gebruiken (vooral) bij isentropische toestandsveranderingen. (zie blz. 10 en 45)

Question 8

Wat is verbrandingswaarde/stookwaarde? Algemene definitie in woorden, symbool en eenheid.

Answer 8

Verbrandingswaarde (stookwaarde) is de hoeveelheid energie die vrijkomt per eenheid (massa of volume)brandstof. Symbool: S. Eenheid: J/kg of J/m_n^3. (zie blz. 11)

Question 9

Geef de twee mogelijke eenheden voor de stookwaarde? Waarom twee? Wanneer?

Answer 9

J/kg @ alle brandstoffen. J/m_n^3 @ gassen. (zie blz. 11 en Bijlage 4)

Question 10

Wat is de betekenis van n in de eenheid m_n^3? Hoe lees je deze eenheid?

Answer 10

Normaal kubieke meter m_n^3. Normaal om verschillende gassen met elkaar te mogen vergelijken, bij p_n = 1,013 bar en T_n = 273,15 K. (zie blz. 8)

Question 11

Benoem hoe de kwaliteit van thermodynamische processen wordt aangegeven. Waarom meerdere definities?

Answer 11

Het rendement van de energie-omzetting in een apparaat is de verhouding tussen de door dit apparaat geleverde energie van de gewenste soort en de hiervoor benodigde opgenomen energie. (zie blz.12). Voor een motor: thermodynamisch rendement. Voor een versnellingsbak: mechanisch rendement. Voor een koelmachine: koudefactor. Voor een warmtepomp: warmtefactor. (zie blz. 12)

Question 12

Definieer het thermodynamisch rendement?

Answer 12

Voor positieve kringprocessen = W_netto-af / Q_toe (zie blz. 12 en 92)

Question 13

Definieer het koudefactor? Wanneer gebruik je dit factor?

Answer 13

Voor koelmachines en koelinstallaties = Q_toe/W_netto-toe. (zie blz. 13 en 111)

Question 14

Definieer het warmtefactor? Wanneer gebruik je dit factor?

Answer 14

Voor warmtepompen = Q_af / W_netto-toe. (zie blz. 13 en 112)

Question 15

Wanneer spreek ik over een reëel gas? Wanneer spreek ik over een ideaal gas?

Answer 15

Een ideaal gas is een gas waarvan de moleculen: geen eigen volume hebben & geen krachten op elkaar uitoefenen. (zie blz. 14)

Question 16

Specifieke gasconstante: symbool en eenheid.

Answer 16

Symbool: Rs. Eenheid: J/kgK. (zie blz. 14)

Question 17

Benoem de bekende normale omstandigheden van een gas? Symbool en eenheid.

Answer 17

p_n = 1,013 bar en T_n = 273,15 K. (zie blz. 8)

Question 18

Benoem de drie bekendste toestandsgrootheden van Thermodynamica. Met symbool en eenheid.

Answer 18

Druk p (bar, Pa). Volume V (m^3). Temperatuur T (K). (zie blz. 14)

Question 19

Benoem specifieke toestandsgrootheden? Waarom worden ze specifiek benoemd? Symbool en eenheid.

Answer 19

Specifieke grootheden verkrijgen door de grootheden te delen door de massa. v = V/m. u = U/m. w = W/m. q = Q/m. (zie blz. 16)

Question 20

Benoem de drie afgeleide toestandsgrootheden?

Answer 20

Inwendige energie U. Enthalpie H. Entropie S. (zie blz. 16)

Question 21

Geef een definitie, wanneer spreeken we over een toestandsgrootheid?

Answer 21

Toestandsgrootheden karakteriseren de thermodynamische evenwichtstoestand waarin een gas zich bevindt. De waarde van het verschil tussen twee toestanden is bepaald door het verschil tussen begin- en eindpunt van de tostandverandering en niet door de afgelegde weg. (zie blz. 16)

Question 22

Wat is de definitie van volumestroom? Benoem ook symbool en eenheid.

Answer 22

Gestroomde volume per tijdseenheid. V^punt = dV/dt. Eenheid: m^3/s. (zie blz. 17)

Question 23

Wat is de definitie van massastroom? Benoem ook symbool en eenheid.

Answer 23

Gestroomde massa per tijdseenheid. m^punt = dm/dt. Eenheid: kg/s. (zie blz. 17)

Question 24

Wat zijn normale omstandigheden van een gas? Hoe geven we dat aan, met welk symbool?

Answer 24

V_n, p_n = 1,013 bar en T_n = 273,15 K. (zie blz. 8)

Question 25

Wanneer spreken we over normale omstandigheden van een gas?

Answer 25

Als we de gassen met elkaar willen vergelijken, bij pn en Tn

Question 26

Geef de algemene gaswet aan.

Answer 26

pV = mRsT (zie blz. 14)

Question 27

Hoe meet ik de kwaliteit van een positief kringproces?

Answer 27

Thermodynamisch rendement (zie 2.6, blz.12)

Question 28

Hoe meet ik de kwaliteit van een negatief kringproces?

Answer 28

Koudefactor of warmtefactor, afhankelijk van de toepassing (zie 2.6, blz.13)