3. MŰSZAKI TERMODINAMIKA (MŰSZAKI HŐTAN)

3. MŰSZAKI TERMODINAMIKA(MŰSZAKI HŐTAN)

3.1. Alapfogalmak 3.2. Az első főtétel 3.3. Reverzibilis állapotváltozások 3.4. Körfolyamatok 3.5. A második főtétel 3.6. A hőterjedés alapformái 3.7. Egyszerűbb hőtechnikai számitások 3. Műszaki hőtan

3.1.1. A termodinamika tárgya Termosztatika, termodinamika, hőterjedés 3.1.2. A termodinamika módszere Rendszer, környezet, fal 3.1.3. Nulladik főtétel Állapot, állapotjelzők 3.1.4. Állapotváltozások. Munka és hő 3.1.5. Belsőenergia, entalpia, entropia 3.1.6. Anyag és rendszerjellemzők 3.1. Alapfogalmak

Az energia átalakulása Az anyag és az energia kapcsolata Tapasztalati alapok Területei Klasszikus termosztatika Irreverzibilis termodinamika Makroszkopikus termodinamika Statisztikai mechanika Műszaki hőtan 3.1.1. A termodinamika tárgya

3.1.2. A termodinamika módszere Környezet F a l Kölcsönhatások Rendszer

Egyszerű - összetett Homogén - inhomogén - heterogén Egyfázisú - többfázisú Egykomponensű - többkomponensű Zárt rendszer - nyitott rendszer A rendszerek osztályozása

Tömeg Mechanikai Termikus (Kémiai) (Elektrosztatikus) (Mágneses) STB.!!!!!!!!!!!!! A kölcsönhatások osztályozása

Áteresztő - nem áteresztő - félig áteresztő Merev - nem merev Diatermikus - adiatermikus Árnyékoló Elszigetelő A falak osztályozása

Állapot: Az elszigetelt rendszerben a makroszkopikus változások elhalnak Egyensúly: Az összetett elszigetelt rendszer állapota Az elválasztó faltól függően mechanikai egyensúly termikus egyensúly (stb. pl. kémiai egyensúly) Intenziv állapotjelző: Az egyensúlyt jellemző mennyiség 3.1.3. Nulladik főtétel

p F x 0 p=F/A, F=k*x A nyomásmint a mechanikai egyensúly intenziv állapotjelzője p2 p1 p1 p2 p = =

T1 = T2 = T A hőmérsékletmint a termikus egyensúly intenziv állapotjelzője T1 T2

Folyadék hőmérő Gázhőmérő Állandó nyomás Állandó térfogat Villamos ellenállás Termoelem A hőmérőOlyan eszköz, melynek könnyen mérhető hőmérsékletfüggő tulajdonsága van 100 0 T

Intenziv állapotjelzők Kiegyenlitődnek (Pl. nyomás, hőmérsélet) Extenziv állapotjelzők Kiterjedést fejeznek ki (Pl. tömeg, térfogat) Összeadható Fajlagos extenzivek (Pl. sűrűség, fajtérfogat) Az intenzivek inhomogenitása extenziv áramokat hoz létre Állapotjelzők

Általánosságban: f(m,p,T,V)=0 Ideális gázokra: pV=nT, pV=mRT, ahol n=m/M R= / M =8314 J/kmol/K Állapotegyenlet

Egyensúlyi állapotváltozás Állapotok sorozata, végtelen lassú folyamat Nem egyensúlyi állapotváltozás A valós, véges sebességű folyamatok Megforditható állapotváltozás Idealizált, néha jól megközelithető Nem megforditható A valóságos folyamatok 3.1.4. ÁllapotváltozásokA kölcsönhatás következtében az állapot megváltozik

1 2 Állapotváltozás mechanikai munkavégzéssel L=F*s F=p*A s= V/A L=p* V L12=p* (V2-V1) p 2 1 p L12 • Munka=intenziv*extenziv V2 V1 V

1 2 Zárt rendszer fizikai munkája L12=-p*V p 2 p2 L12=-p*dV 1 p1 L12 V2 V1 V

Állapotváltozás hőközléssel 1 2 • Hő=intenziv*extenziv • Q=T* ? 2 T S entropia Q12= TdS dS=dQ/T 1 Q12 ?

Entropia: S2-S1=dQ/T [J/K] s2-s1=dq/T [J/K/kg] Belsôenergia: U(T,V) [J] u(T,v) [J/kg] Entalpia: H=U+pV [J] h=u+pv [J/kg] További extenziv állapotjelzők

Rendszerjellemzők A rendszerek állandó extenziv jellemzői A falak minőségi jellemzői Az összetett rendszerek felépitése 3.1.6. Rendszer- és anyagjellemzők

Anyagjellemzők Az anyagra jellemző állandók gázállandó hármasponti és kritikus ponti intenzivek Állapotváltozásokhoz rendelhető állandók fajhők köbös hőtágulási tényező párolgáshő hővezetési tényező, stb. 3.1.6. Rendszer- és anyagjellemzők

3. MŰSZAKI TERMODINAMIKA (MŰSZAKI HŐTAN)