Teori Flashcards
Beskriv betydelsen av Clausius Statement. Förklara också skillnaden mellan en kylmaskin och en värmepump.
“Det är omöjligt att konstruera en cirkelprocess vars enskilda effekt är att överföra värme från en kall kropp till en varm.” Värme kan inte spontant flöda från ett kallt system till ett varmt utan att externt arbete tillförs till systemet. I ett kylskåp så flödar värme från det kalla till det varma på grund utav att man tillsatt en elmotor. Skillnaden mellan de två är att värmepumpen används för uppvärmning, medan kylmaskinen används för kylning.
Definiera begreppen värme och arbete. Beskriv kortfattat två egenskaper som gäller både arbete och värme och som skiljer dessa storheter från övriga energistorheter.
Värme definieras som energin som överförs mellan två system på grund av en temperaturskillnad. Arbete är energiöverföringen förknippad med en kraft som verkar genom ett avstånd. Annan formulering av arbete: Om energin som korsar en systemgräns inte är värme, så måste det vara arbete.
Båda kan mätas när de korsar en systemgräns.
System innehåller energi men inte värme eller arbete.
Båda är associerade med processer och inte tillstånd.
Båda är icke-tillståndsstorheter.
Beskriv Joules experiment med ideala gaser. Ange också de slutsatser han drog från dessa.
Joule hade två tankar nedsänkta i vatten, separerade med en ventil. Den ena behållaren innehöll luft med högt tryck och den andra innehöll vacum. Han öppnade sedan ventilen och kunde visa att för ideala gaser så förändras u, h, cv och cp bara med temperaturen.
Ange i ord Reynolds lag. Förklara vad som karakteriserar laminär och turbulent rörströmning. Visa i figur hastighetsprofilerna vid laminär rörströmning och vid turbulent rörströmning.
Reynolds lag säger att strömning vid geometriskt likformade kroppar blir likformig om reynoldstalen är lika samt att masskrafterna är försumbara.
Laminär strömning karakteriseras genom raka strömningslinjer samt hög ordning.
Turbulent strömning karakteriseras av hastighetsskillnader samt hög oordning.
Vad är Kelvin Planck ́s uttryck för termodynamikens andra huvudsats? Förklara också med text och figur begreppet värmemotor.
För att en kraftproducerande anläggning skall fungera så måste arbetsmediet ha värmeutbyte med en värmekälla och omgivningen. Alternativ, ingen värmemotor kan ha en verkningsgrad på 100%.
Visa i ett entalpi-entropi diagram förloppet för en isentrop kompression mellan två trycknivåer och ett motsvarande förlopp för en irreversibel kompression. Båda fallen antas vara adiabatiska och fluiderna i ångfas. Vad är skillnaden i sluttillstånd för ångan mellan de två fallen?
Skillnaden i sluttillstånd blir att den processförändringen som faktiskt sker har både högre entalpi men även högre entropi.
Beskriv det fysikaliska förloppet i ett munstycke och förenkla termodynamikens 1HS med avseende på detta.
Massflöde samma in och ut.
V2>V1
Q, W, delta Pe = 0.
Kvar blir: 0 = m(prick)[(h2-h1)+((V2^2-V1^2)/2)]
Beskriv det fysikaliska förloppet i en diffusor och förenkla termodynamikens 1HS med avseende på detta.
Massflöde samma in och ut.
V2
Beskriv det fysikaliska förloppet i en turbin och förenkla termodynamikens 1HS med avseende på detta.
Q=0 (oftast).
Massflöde in och ut är samma
delta Pe = 0 och delta Ke vanligen försumbar.
Kvar blir -Wut = m(prick)[(h2-h1)+((V2^2-V1^2)/2)]
Beskriv det fysikaliska förloppet i en kompressor och förenkla termodynamikens 1HS med avseende på detta.
Komprimerar gas så denna får ett högre tryck. Detta med hjälp av ett tillsatt arbete, så:
Win = m(h2-h1)
Beskriv det fysikaliska förloppet i en expansionsventil och förenkla termodynamikens 1HS med avseende på detta.
h2 = h1.
Förklara kortfattat med ord och eventuellt figur där detta är lämpligt, följande begrepp:
Stagnationspunkt
En stagnationspunkt är en punkt i ett strömningsfält där hastigheten är noll.
Förklara kortfattat med ord och eventuellt figur där detta är lämpligt, följande begrepp:
Reversibel process
innebär enkelt uttryckt att processen kan drivas i motsatt riktning i små steg utan dissipation (förlust) av energi.
Förklara kortfattat med ord och eventuellt figur där detta är lämpligt, följande begrepp:
Värme
beskriver den energiöverföring som sker mellan två system till följd av en temperaturdifferens.
Värme kan även ses som den energiöverföring som sker till ett system men som inte är i form av arbete.
Förklara kortfattat med ord och eventuellt figur där detta är lämpligt, följande begrepp:
Engångsförlust
Förluster vid: areaändringar, men eller mindre skarpa frökar, rörarmatur (ex ventiler), inlopp och utloppseffekter.
