Kapitel 1 Flashcards
Hur skiljer sig metoderna åt i klassisk och statistisk termodynamik?
Klassisk termodynamik baseras på experimentella observationer medan statistisk termodynamik baseras på ett genomsnittligt beteende hos en större grupp partiklar.
Hur kommer det sig att en cyklist ökar farten i en nedförsbacke utan att använda pedalerna? Bryter detta mot energiprincipen?
Den potentiella energin vid backens topp konverteras till kinetisk energi vilket gör att cyklisten får ökad fart. Det skapas därför ingen energi och därför sker inte heller något “brott” mot energiprincipen.
En kontorist hävdar att en kopp kallt kaffe på hens bord kan värmas upp till 80°C genom att plocka upp energi från den omgivande luften, som är 25°C. Är det någon sanning i hens påstående? Bryter denna process mot någon av termodynamikens lagar?
Nej det är fel. Termodynamikens andra huvudsats säger att verkliga processer går alltid i riktning mot minskad energikvalité. Högre temperatur har högre kvalité.
Förklara varför ljusår har dimensionen längd.
Ett ljusår är den sträcka som en ljusstråle färdas i vakuum under ett år; en distans.
Vad är nettokraften på en bil som kör med konstant hastighet i 70 km/h, (a) på en raksträcka, (b) upp för en kulle?
Det finns ingen acceleration, då hastigheten är konstant, så därför blir nettokraften noll i båda lägena. (F = ma).
En stor del av den termiska energin som generas i en bilmotor överförs till luften via en kylare. I kylaren cirkulerar kylvatten. Skall kylaren analyseras som ett slutet eller ett öppet system?
Kylarelementet skall analyseras som en öppet system eftersom massa (vattnet) rör sig ut och in över gränsen.
En burk läsk i rumstemperatur ställs in i kylskåpet så den kallnar. Är burken ett slutet eller öppet system? Förklara..
Då ingen massa passerar väggarna (utan bara energi) av burken kan man anse att det är ett stängt system.
Är massan av ett system en en intensiv eller en extensiv storhet?
Intensiva storheter:
beror inte på systemets storlek eller mängden material i systemet. Ex: temperatur, densitet.
Extensiva storheter: proportionell mot mängden material i systemet.
Ex: Massa, Volym
Vad är en kvasistatisk jämnviktsprocess? Vad är dess betydelse inom teknik?
En process där systemet nästan hela tiden är i jämnvikt kallas kvasistatisk jämvikt. Många ingenjörsproblem kan ses som om de är i kvasistatisk jämvikt. Utarbetet av maskinen är max och arbetet in i maskinen är minimum, när man använder sig av kvasijämvikt istället för “icke kvasi-jämviktprocess”.
Beskriv processern för isoterm, isobar och isokor.
Isoterm: En process där temperaturen är konstant.
Isobar: En process där trycket är konstant.
Isokor: En process där volymen är konstant.
Föreställ dig två slutna system A och B där A innehåller 3000 kJ termisk energi vid 20°C och B innehåller 200 kJ termisk energi vid 50°C. De två systemen förs i kontakt med varandra. Bestäm riktningen på värmeöverföringen mellan de två systemen.
Då två system med olika temperatur och energi-innehåll kommer i kontakt med varandra så överförs värme från det varmare objektet till det kallare (enligt T 0) tills att båda systemen uppnått samma temperatur.
Någon hävdar att det absoluta trycket i en vätska med konstant densitet fördubblas när djupet fördubblas. Håller du med? Förklara.
Nej, det absoluta trycket i en vätska med konstant densitet kan inte dubblas när djupet är fördubblat. Det är “övertrycket” som fördubblas när djupet fördubblas.
Uttryck Pascal’s lag samt ge ett verkligt exempel där den används.
Tryck som utövas i någon del av en vätska i vila överförs utan förlust till alla delar av vätskan. Det är även så att trycket förblir konstant i horisontell riktning för en fluid. Ett verkligt exempel på pascals princip är en hydraulisk domkraft.
Betrakta två identiska fläktar, en vid havsytan och den andra på toppen av ett högt berg, de körs på samma hastigheter. Hur skulle du jämföra (a) volymflöde och (b) massaflödes för dessa två fläktar?
Luftens densitet vid havsnivå är högre än densiteten på toppen av ett högt berg. Volymflödet är ej densitetsberoende och kommer vara den samma vid havsnivån och på toppen medan massflödet som är densitetsberoende kommer för fläckten att bli högre vid havsnivå.
