TERMODYNAMIKA TECHNICZNA. CZĘŚĆ 1

Spis treści ebooka

WYKAZ WAŻNIEJSZYCH OZNACZEŃ...................................................................................................5
PRZEDMOWA .........................................................................................................................................7
WSTĘP .................................................................................................................................................. 11
1. PODSTAWOWE POJĘCIA I DEFINICJE STOSOWANE W TERMODYNAMICE ............................. 15
1.1. Energia ............................................................................................................................................ 15
1.2. Materia, substancja, pierwiastek chemiczny i atom ........................................................................ 17
1.3. Układ termodynamiczny .................................................................................................................. 20
1.4. Stan termodynamiczny, parametry i funkcje stanu .......................................................................... 22
1.5. Równowaga termodynamiczna ....................................................................................................... 24
1.6. Przemiana termodynamiczna........................................................................................................... 26
Zagadnienia i pytania sprawdzające ....................................................................................................... 29
2. WIELKOŚCI FIZYCZNE I JEDNOSTKI MIAR STOSOWANE W TERMODYNAMICE
TECHNICZNEJ ....................................................................................................................................... 31
2.1. Układy i oznaczenia jednostek miar ................................................................................................. 31
2.2. Wielkości fizyczne stosowane w termodynamice technicznej .......................................................... 40
2.2.1. Energia, praca i ciepło ................................................................................................................... 40
2.2.2. Ilość substancji ............................................................................................................................... 41
2.2.3. Objętość właściwa, gęstość i ciężar właściwy ................................................................................ 43
2.2.4. Ciśnienie ......................................................................................................................................... 44
2.2.4.1. Ciśnienie bezwzględne i ciśnienie manometryczne...................................................................... 46
2.2.4.2. Ciśnienie statyczne, dynamiczne i całkowite ................................................................................ 49
2.2.5. Temperatura ..................................................................................................................................... 50
2.2.6. Moc .................................................................................................................................................. 52
2.2.7. Strumień czynnika ............................................................................................................................ 52
Zagadnienia i pytania sprawdzające .......................................................................................................... 53
3. ZASADA ZACHOWANIA ILOŚCI SUBSTANCJI .................................................................................... 55
Zagadnienia i pytania sprawdzające .......................................................................................................... 59
4. BILANSOWANIE ENERGII ..................................................................................................................... 61
4.1. Zasada zachowania energii ................................................................................................................. 61
4.2. Równanie bilansu energii .................................................................................................................... 62
4.3. Energia układu termodynamicznego ................................................................................................... 66
4.4. Energia wewnętrzna ............................................................................................................................ 70
4.4.1. Energia wewnętrzna ciał stałych i cieczy .......................................................................................... 72
4.4.2. Energia wewnętrzna gazów............................................................................................................... 73
4.5. Ciepło ................................................................................................................................................... 75
4.5.1. Ciepło właściwe ciał stałych i cieczy ................................................................................................. 78
4.5.2. Ciepło właściwe gazów ..................................................................................................................... 79
4.6. Praca .................................................................................................................................................... 82
4.6.1. Praca bezwzględna ........................................................................................................................... 85

4.6.2. Praca użyteczna ................................................................................................................................ 88
4.6.3. Praca techniczna................................................................................................................................ 89
4.6.4. Praca wykresowa, wewnętrzna i efektywna ...................................................................................... 93
4.7. Entalpia − energia doprowadzona ze strumieniem czynnika substancji .............................................. 100
4.8. Sprawność energetyczna ..................................................................................................................... 102
4.9. Równania pierwszej zasady termodynamiki – szczególne przypadki bilansu
energii .......................................................................................................................................................... 103
4.9.1. Równanie pierwszej zasady termodynamiki dla układu zamkniętego ............................................... 103
4.9.2. Równanie pierwszej zasady termodynamiki dla układu otwartego .................................................... 105
Zagadnienia i pytania sprawdzające ............................................................................................................ 108
5. DRUGA ZASADA TERMODYNAMIKI ...................................................................................................... 109
5.1. Odwracalność i nieodwracalność procesów (przemian) ....................................................................... 109
5.2. Sformułowania drugiej zasady termodynamiki ...................................................................................... 111
5.3. Entropia.................................................................................................................................................. 113
5.4. Zasada wzrostu entropii ........................................................................................................................ 116
5.5. Egzergia ................................................................................................................................................ 116
Zagadnienia i pytania sprawdzające ............................................................................................................ 120
6. WŁAŚCIWOŚCI GAZÓW ......................................................................................................................... 121
6.1. Modele gazów ........................................................................................................................................ 121
6.2. Prawa gazów doskonałych ..................................................................................................................... 123
6.3. Mieszaniny gazów doskonałych i półdoskonałych .................................................................................. 127
6.3.1. Udziały składników w mieszaninie ....................................................................................................... 129
6.3.2. Związki między udziałami składników w mieszaninie .......................................................................... 130
6.3.3. Wyznaczanie wielkości zastępczych dla mieszaniny .......................................................................... 132
6.3.4. Powietrze jako mieszanina gazów ....................................................................................................... 134
6.4. Energia wewnętrzna, entalpia i entropia gazów oraz cieczy i ciał stałych ............................................... 135
6.4.1. Związek między ciepłami właściwymi ................................................................................................... 135
6.4.2. Energia wewnętrzna ............................................................................................................................. 136
6.4.3. Entalpia ................................................................................................................................................. 137
6.4.4. Entropia ................................................................................................................................................. 138
Zagadnienia i pytania sprawdzające ............................................................................................................... 142
7. PRZEMIANY GAZÓW DOSKONAŁYCH I PÓŁDOSKONAŁYCH .............................................................. 143
7.1. Przemiany izobaryczne............................................................................................................................. 145
7.2. Przemiany izochoryczne .......................................................................................................................... 146
7.3. Przemiany izotermiczne ........................................................................................................................... 148
7.4. Przemiany adiabatyczne .......................................................................................................................... 151
7.4.1. Przemiany adiabatyczne odwracalne − izentropowe ............................................................................ 152
7.4.2. Przemiany adiabatyczne nieodwracalne ............................................................................................... 157
7.5. Przemiany politropowe ............................................................................................................................. 162
Zagadnienia i pytania sprawdzające ................................................................................................................ 173
LITERATURA .................................................................................................................................................... 175
ZAŁĄCZNIK. TABLICE TERMODYNAMICZNYCH WŁAŚCIWOŚCI CIAŁ STAŁYCH,
CIECZY I GAZÓW ............................................................................................................................................. 177

pokaż cały spis treści

ukryj recenzje