Termodynamika Zajmuje si� przemianami energii, kt�re zachodz� w r�nych zjawiskach fizycznych i chemicznych a kt�rym towarzysz� procesy cieplne. Termodynamika techniczna - stosuje prawa teoretyczne do proces�w, kt�re zachodz� w maszynach cieplnych. Dostarczaj�c ciep�o otrzymujemy w silnikach cieplnych prace; po�redniczy w tym procesie tzw. czynnik termodynamiczny (np. silnik spalinowy - gazy spalinowe powsta�e po spaleniu paliwa, silnik parowy - para wodna). Stan fizyczny czynnika termodynamicznego okre�laj� wielko�ci fizyczne, z kt�rych najwa�niejsze to: - Ci�nienie - p. - Temperatura - T (t), - obj�to�� w�a�ciwa - v. Wielko�ci te nazywamy - parametrami stanu czynnika. Zmiana kt�regokolwiek z tych parametr�w powoduje zmian� stanu czynnika ( np. gdy ci�nienie gazu wzrasta lub maleje - gaz ulega spr�aniu lub rozpr�aniu itp.). Zmiany te nazywamy przemianami stanu gazu. Gaz doskona�y - nie wyst�puja w nim si�y sp�jno�ci a jego moleku�y rozpatruje si� jako punkty materialne nie maj�ce obj�to�ci. W stanie zbli�onym do stanu gazu doskona�ego znajduj� si� gazy przy nieznacznym ci�nieniu i w temperaturze dostatecznie wysokiej w por�wnaniu z temperatur� skraplania. Np. powietrze w warunkach normalnych, spaliny w cylindrze silnika spalinowego mo�na w przybli�eniu uwa�a� za gazy doskona�y. Prawa gazu doskona�ego. l. Prawo Boyle'a - Mariotte'a dot. przemiany izotermicznej p � v = const przy T = const P1/P2=V2/V1 2.Prawo Gay - Lussaca dot. przemiany izobarycznej V1/V2=T1/T2 przy p=const 3. Prawo Charlesa dot przemiany izochorycznej P1/P2=T1/T2 przy v=const R�wnanie stanu gazu doskona�ego. Je�eli gaz ulega przemianie og�lnej,to sa one zwiazane zaleznoscia p*V/(T)=C=const C-indyw. stala gazowa (oznacza ona prace (w dzulach) wykonana przez 1 kg gazu przy podwyzszeniu jego temp o 1 stopien pod stalym cisn.) Dla dowolnej masy m [kg) i obj�to�ci V [m ] gazu, oraz, C = R/u(mi) gdzie: R - uiniwersalna sta�a gazowa (jednakowa dla wszystkich gaz�w) u- masa czasteczkowa gazu r�wnanie przybiera posta�: p*V=m/u * R*T i mosi nazw� r�wnania stanu gazu doskona�ego albo r�wnania Clapeyrona I zasada termodynamiki Q1-2=U2-U1+W1-2 Q- ciep�o pobrane przez gaz podczas przemiany, U2-U1 - przyrost energii wewn�trznej gazu, W � praca wykonana podczas przemiany. Ciep�o pobrane przez gaz cz�ciowo zwi�ksza energie wewn�trzn� gazu, a cz�ciowo powoduje wykonanie pracy przez gaz przy jego rozszerzaniu sie II zasada termodynamiki �aden silnik cieplny nie mo�e trwale zamienia� energii wewn�trznej na prace, je�eli czerpie j� tylko z jednego cia�a o sta�ej, wsz�dzie jednakowej temperaturze i nie styka si� przy tym z �adnymi innymi cia�ami o innej temperaturze. (W. Thomson-Kelvin) (Spalanie paliw technicznych) Wymiana ciepla 1. Przewodzenie ciepla 2. Unoszenie ciep�a (konwekcja) 3. Promieniowanie cieplne Ad 2 Charakterystyczny spos�b wymiany- ciep�a dla cieczy i gazow, Naturalna i sztuczna Ad, 3 Promieniowanie cieplne - rozchodzenie si� energii w postaci fal elektromagnetycznych (promieniowanie podczerwone o d�ugo�ci fali l(lambda) = 0,76 -400 u(mi)rn
Zywel