Vypracované otázky na Ústní zkoušku z Termomechaniky

1. I.První zákon termodynamiky pro uzavřenou soustavu. Základní zákony a rovnice stavu ideálního plynu, Avogadrův zákon.
Základní pojmy:Vnitřní energie - je dána kinetickou a potenciální energií molekul. Při sdílení tepla dq pro 1 kg plynu se změní jeho teplota o dT a objem o dv. * Změna teploty souvisí se změnou vnitřní kinetické energie. * Při změně objemu dochází ke změně vnitřní potenciální energie (souvisí s působením kohezních sil mezi molekulami). celková změna vnitřní energie plynu: du = duk + dup.Entalpie - je součet vnitřní energie (tepelné) a mechanické energie (vnější) dané tlakem a objemem pracovní látky. Entalpie je celková energie plynu za shora uvedených podmínek.Princip zachování energie: Množství energie v uzavřené soustavě je konstantní.Princip ekvivalence: Teplo lze měnit v mechanickou práci a naopak, podle určitého matematického vztahu.
pro 1 kg plynu : p.v=r.T kde r=R/M
Pro plyn o hmotnosti m: p.v=m.r.T
Pro 1 kmol plynu:p.Vm=R.T kde R=8314J.kmol-1K-1
Pro látkové množství n: p.V=n.R.T

2.Vratné změny ideálního plynu, p-v diagram. Vztahy mezi určovanými veličinami stavu, vykonaná práce, jednorázová a technická, sdělené teplo:Vratné změny: - izochorická - změna za konstantního objemu p1/T1= p2/T2;;- izobarická - změna za konstantního tlaku v1/T1= v2/T2;;- izotermická - změna za konstantní teploty p1.v1=p2.T2;;- adiabatická - změna bez výměny tepla s okolím;; - polytropická - obecná vratná změna, kterou můžeme nahradit všechny předcházející (pro izochoru n =nekon. , pro izobaru n = 0, pro izotermu n = 1, pro adiabatu n = κ)

3.Tepelné oběhy: práce a termická účinnost oběhu, oběhy přímé a obrácené:Tepelný oběh je sled termodynamických změn účelně za sebou řazených tak, že po jeho proběhnutí se pracovní látka vrací do původního stavu. Přímý oběh:Tepelné oběhy přímé jsou stroje, ve kterých dochází k přeměně tepelné energie v mechanickou práci. U tepelných oběhů pracujeme s ideálním plynem a ideálními vratnými změnami.Vzorec ηt=ao/qa má zásadní význam pro posouzení hospodárnosti provozu tepelných motorů, neboť nám napovídá jak je možné úspěšně zvětšovat termickou účinnost zařízení. práce oběhu: ao=qa-|qb|;Tepelná účinnost: ηt=ao/qa= (qa-|qb|)/qa=1-(qb/qa);Obrácený oběh:Kromě přímých oběhů, při kterých dodáváme teplo a sledujeme získanou práci máme oběhy obrácené, kde práci dodáváme. Tyto stroje mohou sloužit:- k přečerpávání tepla pomocí tepelných čerpadel, kde srovnávacím měřítkem je topný faktor εt,;- k chlazení v chladícím zařízení, zde je měřítkem hospodárnosti chladící faktor εch.;;Obrácený oběh získáme tak, že změníme sled termodynamických změn. U přímého oběhu navazují termodynamické změny za sebou, ve směru hodinových ručiček. U obráceného oběhu pak proti směru hodinových ručiček. Skutečným poměrům při práci tepelných čerpadel nebo chladících zařízení se blíží oběh uskutečněný mezi dvěma izobarami a dvěma adiabatami.;Topný faktor εt;;Chladící faktor εch