Előzmény: TD módszer, hőmérséklet, I. főtétel / ideális gáz, speciális állapotvált

Méret: px
Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "Előzmény: TD módszer, hőmérséklet, I. főtétel / ideális gáz, speciális állapotvált"

Átírás

1 Előzmény: D módszer, hőmérséklet, I. főtétel / ideális gáz, speciális állapotvált ermodinamika:. Kölcsönhatások intenzív és extenzív állapotjelzőkkel írhatók le. Fundamentális egyenlet: du ds p dv + Σμ i dn i +... Rendszer állapotegyenlete: U U(S,V,n). Folyamatok egyirányúak, irreverzibilisek - veszteségesek. Entrópia szigetelt rendszerben nő - intenzívek meghatározzák a transzportok irányát 3. Izolált rendszer egyensúly felé tart, egyensúly stabil (energia inhomogenitás) 4. Az állapotjelzők statisztikusan értelmezhetők. 5. Nem-egyensúlyi rendszerben az intenzívek inhomogenitása meghatározza az áramok mértékét, irányát is: I L X 6. Adott áramra más intenzívek inhomogenitása is hat: mellékhatások, kereszteffektusok I i L ij X j hőmérséklet: skálák: Fahrenheit (0,3,00,), Celsius, Kelvin, Rankine, termodinamikai, nemzetközi hőmérők: mecha / elektro (R, termisztor, termoelem, sugárzás, festék, IC) I. főtétel E E + mech U van belső energia du d Q + dl hő és munka egyenértékű du ds - p dv + Âmi dni kölcsönhatások

2 hőtágulás l a l Dt l l 0 ( + a Dt) D 0 DV b V0 ideális gázok termikus állapotegyenlete pv nr pv -kalorikus állapotegyenlete du dh * mr m c m c Dt V p d d -speciális állapotváltozások V V 0 ( + b Dt) cp - cv * R izochor, izobár, izoterm, adiabatikus, politróp. előadás: főtételek, gépek R n 8, 3 m M J mol K * R II. főtétel: Kelvin (entrópia, hőerőgépek), Clausius (hőszivattyúk) főtételek (,,3,0), energia, örökmozgók c c p V R M hőerőgépek: hatásfok, Carnot(szakaszos), Otto,Diesel, Stirling, Brayton, gőztub hőszivattyú: Carnot(szakaszos,folyamatos), kompresszoros,abszorpciós, Peltier k

3 II. főtétel: folyamatok egyirányúak, irreverzibilisek a.) Kelvin-féle megfogalmazás: Minden folyamat veszteséges. A munkavégzés egy része átalakul, hőként melegíti a rendszert ill. környezetét.. F: fundamentális. F: egyirányúság Kelvin, entrópia, K-P Clausius, -gép ovábbi főtételek 3.: abszolút 0K 0.: egyensúly stabil energia, örökmozgók Hőerőgép hatásfok: 3 tétel Idgáz.Carnot, td.hőm Carnot megvalósítás Otto,Diesel,..ciklusok Hőszivattyú id.gázzal Carnot megvalósítás

4 Szigetelt rendszer összenyomásakor vagy kiterjedésekor, pl. szigetelt henger-dugattyú rendszer, vagy gyors változásnál, ahol nincs idő hőcserére, mint pl. robbanómotorban valójában az adiabatán túl jut a rendszer, mivel a munka egy része hőként melegíti azt. Entrópia: legyen az adiabaták mentén állandó magasabb adiabatán az entrópia legyen nagyobb (U szig. monoton függvénye) Ezzel értéket még nem adtunk a mennyiségnek, csak a monotonitását definiáltuk. a Carnot hatásfok-képletéből következik az értéke: ds δq/ +ds irr a klasszikus statisztika alapján hívják a rendezetlenség mértékének Szigetelt rendszerben az entrópia nő (a rendezetlenség nő, ami hétköznapi tapasztalat:) ds > 0 általában: ds irr > 0

5 Hőerőgépek: A hőmérséklet-, nyomás különbség kiaknázható. meleg Watt gőzgépe (769) hideg demo-gép: 0,5bar, 800 /p, W, 0-5p (00): 3600 /p, 80LE, 90kg, 38km/h 00bar 650 C: hatásfok 46% (diesel: 3%) De nincs Kelvin-Planck gép: veszteség nélküli hőerőgép. A legegyszerűbb hőerőgép hőtartállyal tart kapcsolatot. Ez a Carnot hőerőgép.

6 II. főtétel: folyamatok egyirányúak, irreverzibilisek b.) Clausius-féle megfogalmazás: Intenzívek meghatározzák a transzportok irányát. Hő, önmagától a melegebb hely felöl a hidegebb felé áramlik. Δ hatására hővezetés Δc hatására diffúzió. F: fundamentális. F: egyirányúság Kelvin, entrópia, K-P Clausius, -gép ovábbi főtételek 3.: abszolút 0K 0.: egyensúly stabil energia, örökmozgók Hőerőgép hatásfok: 3 tétel Idgáz.Carnot, td.hőm Carnot megvalósítás Otto,Diesel,..ciklusok Hőszivattyú id.gázzal Carnot megvalósítás ΔU hatására elektromos áram Δp hatására tömegáram

7 Hőszivattyúk pedig vannak. Energia befektetésével megfordíthatók az áramok. Pl. hűtő, kondi De nincs Clausius gép: befektetés nélküli hőszivattyú. A legegyszerűbb hőszivattyú hőtartállyal tart kapcsolatot. Ez a Carnot hőszivattyú.

8 Az egyirányúság kétféle megfogalmazása ekvivalens egymással: Ha létezne Kelvin-Planck, azt egy Carnot-hőszivattyúval összekötve szerkeszthetnénk Clausius-gépet. Ha létezne Clausius-gép, azt egy Carnot-hőerőgéppel együtt alkalmazva Kelvin-Planck gépet konstruálhatnánk.

9 Főtételek:. Intenzívek, extenzívek, fundamentális egyenlet, U(S,V,n) állapotegyenlet. folyamatok egyirányúak, irreverzibilisek (veszteség, transzportok iránya) 3. abszolút nulla fok elérhetetlen. F: fundamentális. F: egyirányúság Kelvin, entrópia, K-P Clausius, -gép ovábbi főtételek 3.: abszolút 0K 0.: egyensúly stabil energia, örökmozgók Hőerőgép hatásfok: 3 tétel Idgáz.Carnot, td.hőm Carnot megvalósítás Otto,Diesel,..ciklusok Hőszivattyú id.gázzal Carnot megvalósítás A Nernst-tétel szerint folyékony és szilárd homogén anyagok H() entalpiája és G() szabad entalpiája abszolút 0 fok közelében ugyanahhoz az értékhez tart (deriváltjuk is). G H lim G( ) lim H ( ) lim( ) p lim( ) p Æ0 Æ0 Æ0 Æ0 > entrópia határértéke 0K-nél tiszta, hibátlan kristályra 0, másra pozitív konstans. 0K-en minden folyamatra vagy reakcióra ds0. lim S 0 S lim 0 Æ0 Æ0 > a hőkapacitás és a fajhő 0K közelében zérushoz tart, lim c 0 0 Æ Kis hőfelvétel is a hőmérséklet növekedését okozza (δq mc d), ezért az abszolút nulla fokhoz közeledve a hűtött közeg visszamelegedése elkerülhetetlen. > az abszolút 0K hőmérséklet közelíthető, de nem érhető el.

10 Abszolút 0 megközelíthető, de elérhetetlen korlátos, nyilt fl végtelen Zárt görbe: a kör topologikus képe

11 Alacsony hőmérsékletek Miért fontos? Rendkívüli viselkedés: szupravezetés (-00 C), szuperfolyékonyság (He: 0,75K) adiabata izoterm hőelvonás. Carnot-féle adiabatikus hűtés. adiabatikus lemágnesezés Quantum levitation: N fürdő, -85 C vékony szupravezető kerámia, csapda 3. lézeres Doppler hűtés (Nobel-díj, 997): 00 pk 0 0 K (999)

12 Főtételek:. intenzívek és extenzívek, fundamentális állapotegyenlet, U állapotegyenlet. folyamatok egyirányúak, irreverzibilisek (veszteség, transzportok iránya) 3. abszolút nulla fok elérhetetlen 0. egyensúly stabil és tranzitív Izolált rendszer véges időn belül egyensúlyi állapotba kerül és ez az egyensúly stabil, azaz önmagától nem mozdul ki a rendszer. nyílt zárt szigetelt izolált minden kölcsönhatás megengedett, az anyagáram is határfelületén nincs anyagáram (pl. henger-dugattyú rendszer), munkavégzést megengedünk, de hőközlést nem és semmiféle kölcsönhatásban nincs környezetével (pl. szigetelt tartály).. F: fundamentális. F: egyirányúság Kelvin, entrópia, K-P Clausius, -gép ovábbi főtételek 3.: abszolút 0K 0.: egyensúly stabil energia, örökmozgók Hőerőgép hatásfok: 3 tétel Idgáz.Carnot, td.hőm Carnot megvalósítás Otto,Diesel,..ciklusok Hőszivattyú id.gázzal Carnot megvalósítás Az egyensúly tranzitív, azaz ha A és B, valamint B és C rendszerek egymással egyensúlyban vannak, akkor az A C-vel is egyensúlyban van. Ez alapján lehet az egyensúlyi rendszerhez a hőmérsékletet rendelni, azt mondhatjuk, Ha két egyensúlyi rendszer hőmérséklete megegyezik, azok egymással is egyensúlyban vannak.

13 Energia fogalma megváltozott: már nem a rendszer sajátja. Az energia az inhomogenitásban van, rendszer és környezet viszonyában. helyzeti? mihez képest mozgási? mihez képest Izolált rendszerben az inhomogenitások kiegyenlítődnek. Előbb-utóbb mindenütt ugyanakkora a hőmérséklet, nyomás, koncentráció, : HŐHALÁL (-elmélet, 850) Jó hír: világunk nem izolált. Perpetuum Mobile, örökmozgó:. F: fundamentális. F: egyirányúság Kelvin, entrópia, K-P Clausius, -gép ovábbi főtételek 3.: abszolút 0K 0.: egyensúly stabil energia, örökmozgók Hőerőgép hatásfok: 3 tétel Idgáz.Carnot, td.hőm Carnot megvalósítás Otto,Diesel,..ciklusok Hőszivattyú id.gázzal Carnot megvalósítás 0.-fajú: ha izolált egyensúlyi rendszerben önmagától kialakulna inhomogenitás. Egy Démon, végtelen gyors, kihasználva a mikroszkopikus inhomogenitásokat, azokat kiaknázhatná, örökké munkát végezhetne. I.-fajú: ha nem lenne igaz az energia-megmaradás tétele. II.-fajú: ha lenne Kelvin-Planck gép, egy ilyen géppel az óceán végtelennek tekinthető energiájából technikailag örökmozgót építhetnénk. III.-fajú: ha az abszolút 0K elérhető lenne. etszőleges hőtartály és a 0 fokos hőtartályok között működő Carnot ciklus hatásfoka lenne, létezne Kelvin-Plack.

14 Örökmozgók M.C. Escher Leonardo da Vinci, rolling-ball, 638 Ma is divat-téma: 988-tól 6 könyv: Egely-kerék: kezünkből kiáradó vitalitás mérésére gömvillám- és parajelenségek kutatása 009: Bevezetés a tértechnológiába 3. rész: energetika, antigravitáció, hipertér vákuumenergia és természetes örökmozgó A tudomány mai állása szerint nincs, de bármi lehet tessék megépíteni, ha működik, szóljanak.. J egy létező örökmozgó

15 Quantum Levitation Drinking Duck Szünet alacsony hőmérséklet örökmozgó Low temperature Stirling machine külsőégésű Stirling motor

16 Gépek hatásfoka: h gőz, % gázgép, 860 4% Otto, % % Diesel, 898 5% % gőz, 00 46% gázturbina+gőz 60% gáz+gőz+fűtés 90% hasznos befektett W Q fel dugattyús: 5-0% (80/373%). F: fundamentális. F: egyirányúság Kelvin, entrópia, K-P Clausius, -gép ovábbi főtételek 3.: abszolút 0K 0.: egyensúly stabil energia, örökmozgók Hőerőgép hatásfok: 3 tétel Idgáz.Carnot, td.hőm Carnot megvalósítás Otto,Diesel,..ciklusok Hőszivattyú id.gázzal Carnot megvalósítás expanziós (Wikipedia) Steam urbine Blades of Siemens SS-400

17 . Carnot: adiabatikus + izoterm. Otto (+Diesel): adiabatikus + izochor 3. Stirling: izoterm + izochor 4. Brayton (Joule): adiabatikus + izobár Ericson: izoterm + izobár

18 Hőerőgépek hatásfoka (Carnot-ciklus a tökéletes hőerőgép) pv diagramon csak egyensúlyi állapot ábrázolható (intenzíveket egyensúlyra értelmeztük) egyensúlyi állapotváltozás : a rendszer egyik egyensúlyi állapotból végtelenül lassan a másikba érkezik.. Valódi körfolyamat (irreverzibilis) hatásfoka kisebb, mint a megfelelő reverzibilis (végtelenül lassan végrehajtott) körfolyamaté. h irr h rev. Reverzibilis körfolyamat hatásfoka kisebb, mint a szélső hőmérsékletek között működő Carnot-körfolyamaté.. F: fundamentális. F: egyirányúság Kelvin, entrópia, K-P Clausius, -gép ovábbi főtételek 3.: abszolút 0K 0.: egyensúly stabil energia, örökmozgók Hőerőgép hatásfok: 3 tétel Idgáz.Carnot, td.hőm Carnot megvalósítás Otto,Diesel,..ciklusok Hőszivattyú id.gázzal Carnot megvalósítás h rev h Carnot 3. Carnot hőerőgép hatásfoka csak a hőmérsékletektől függ. (közegtől-, adiabaták távolságától nem.) h Carnot h(, )

19 . Ideális gázzal végzett Carnot hőerőgép hatásfoka izoterm kompresszió (lassú) 0 L+ Q hőt ad le -nek 3 adiabatikus -(gyors, szigetelt) ΔU L > 0 felmelegszik 34 izoterm expanzió (lassú) 0 L+ Q hőt vesz fel -től 4 adiabatikus -(gyors, szigetelt) ΔU L < 0 lehűl. F: fundamentális. F: egyirányúság Kelvin, entrópia, K-P Clausius, -gép ovábbi főtételek 3.: abszolút 0K 0.: egyensúly stabil energia, örökmozgók Hőerőgép hatásfok: 3 tétel Idgáz.Carnot, td.hőm Carnot megvalósítás Otto,Diesel,..ciklusok Hőszivattyú id.gázzal Carnot megvalósítás V 3 és V ismeretében, az adiabatákból kapható V és V 4 : 3 adiabatára: 4 adiabatára: k - k - 3 Ê Á Ë k - V V V V Á 3 - k - k k - V4 V V 4 Á V Ê Ë ˆ ˆ

20 A nyomások a termikus állapotegyenlet alapján (az n anyagmennyiség ismeretében): p nr V nr p V nr p 3 V Ezekből számítható a hatásfok: V4 nr ln - nr W Q fel - Qle V3 h Q Q V fel fel 4 nr ln V3 Az adiabatákra felírt egyenleteket egymással osztva: 4: 3: Amunkára: Q fel Q V V k - k - V4 34 nr ln V 3 V V k - 4 k - 3 Q le -Q V V ln ln V V W ( - )( S - S) ( - ) nr ln( V V ) V nr ln V nr p 4 V Az izotermákon felvett hő,leadott hőés akettő különbségéből számított munka: V ln V Így az ideális gázzal végzett Carnot hőerőgép hatásfoka: h - V ln V 4 4 W Q fel - Q le V ln V 4 3 V ln V

21 a.) Carnot hőerőgép hatásfoka csak a hőmérséletektől függ. (közegtől-, adiabaták távolságától nem függ) h (, Carnot h ) b.) Az ideális gázzal végzett Carnot hőerőgép hatásfoka: h - A Carnot-hőerőgép hatásfoka legyen általánosan ez. ermodinamikai skála. F: fundamentális. F: egyirányúság Kelvin, entrópia, K-P Clausius, -gép ovábbi főtételek 3.: abszolút 0K 0.: egyensúly stabil energia, örökmozgók Hőerőgép hatásfok: 3 tétel Idgáz.Carnot, td.hőm Carnot megvalósítás Otto,Diesel,..ciklusok Hőszivattyú id.gázzal Carnot megvalósítás Furcsa módon, ezzel nem a hatásfokot definiáltuk a hőmérséklet alapján, hanem fordítva. A hatásfok egy, a mechanikából ismert, mérhető mennyiség, a hőmérséklet nem. Hőmérséklet mérésének receptje: Válasszunk egy 0 reprodukálható, ismert alappontot. Működtessünk Carnot hőerőgépet az ismeretlen x és 0 között. Mérjük meg a hatásfokát és abból számítsuk ki a x -et. h - x 0 x 0 +h x x x 0 -h

22 ovábbi következmény lesz (következő előadáson) h W Q fel Q fel Q - Q fel le Q + Q Q - Q + Q 0 Q ds : d + ds irr du du ds - pdv + m i d Q - pdv + midn i idn Fundamentális egyenletben a hőközlés jellemző intenzíve a hőmérséklet, extenzíve az entrópia

23 a.) Carnot-hőerőgép MacGyver módra (tábortűzre és tengervízre). F: fundamentális. F: egyirányúság Kelvin, entrópia, K-P Clausius, -gép ovábbi főtételek 3.: abszolút 0K 0.: egyensúly stabil energia, örökmozgók Hőerőgép hatásfok: 3 tétel Idgáz.Carnot, td.hőm Carnot megvalósítás Otto,Diesel,..ciklusok Hőszivattyú id.gázzal Carnot megvalósítás -: A hengert az alsó hőmérséklettel kapcsolatba hozva, lassan összenyomjuk a gázt. Munkát végzünk, így emelkedne a hőmérséklete, de helyette ugyanennyi hőt ad le. -3: A hengert elvéve a hőtartálytól, hirtelen préseljük tovább. Munkát végzünk, ami emeli a gáz belső energiáját, ezzel hőmérsékletét -re. 3-4: Hengert a felső hőmérséklettel kapcsolatba hozva, hagyjuk lassan kiterjedni a gázt. Munkát végez, tehát csökkenne a hőmérséklete, de ehelyett hőt vesz fel. 4-3: A hengert elvéve a hőtartálytól, hagyjuk hirtelen kiterjedni a gázt. Munkát végez, ami csökkenti a belső energiát és ezzel a hőmérsékletet -re.

24 b.) rópusi ciklon (hurrikán, tájfun) egy Carnot-hőerőgép Pozitív visszacsatolás (van hő) -> d km, v max 360km/h, P max 0 8 J/nap Rankine ciklus: DABCD: kompresszor,kazán,turbina,kondenzátor Coriolis effect on high and low pressure system Hadley cells hurricane

25 Gázgépek.) belsőégésű: Otto, Diesel 3.) külsőégésű: Stirling 4.) lökhajtás: Brayton (Joule). F: fundamentális. F: egyirányúság Kelvin, entrópia, K-P Clausius, -gép ovábbi főtételek 3.: abszolút 0K 0.: egyensúly stabil energia, örökmozgók Hőerőgép hatásfok: 3 tétel Idgáz.Carnot, td.hőm Carnot megvalósítás Otto,Diesel,..ciklusok Hőszivattyú id.gázzal Carnot megvalósítás Ford.0 literes EcoBoost motor: Év Motorja 0, 03

26 .) Gázgépek, belsőégésű: Otto motor egyensúlyi modellje 4 ütemű ütemű Diesel motorf 4 ütemű ütemű (Nyíregyházi Főiskola) (Debreceni Egyetem)

27 4-ütemű Otto (Beau de Rochas) egyszerűbben:. sűrítés : gyors, adiabatikus kompresszió robbanás : gyújtógyertyával indított, gyors, ezért izochornak tekintjük. munkavégzés : gyors, adiabatikus expanzió 3. kipufogás : elhasznált keverék kitolása 4. beszív : friss levegő és porlasztott benzin keverék beszívása Rankine: kompresszor,kazán,turbina,kondenzátor

28 Otto hatásfokának számítása: A munkavégzés az adiabatikon történik: W -( L + L34) -( DU + DU 34) -[ mcv ( - ) + mcv ( 4-3 )] mcv ( ) Hőközlés pedig robbanáskor, a 3 izochoron: Q fel Q3 DU 3 mcv 3 - Ebből a hatásfok: h W Q mc ( - + ( ) - ) V fel mcv ( 3 - ) fh. az x kompresszióviszony ismert. Ekkor a hőmérsékletek között, az adiabatákra felírt feltételek teremtenek kapcsolatot: : 43: k - ( ) - k xv V x k - k - 4 ( ) - k xv 3V 3 x k - 4 x - k - k - - x ( - ) 3 4 A hatásfok csak a kompresszió-viszonytól függ: h -

29 Otto Diesel Stirling Brayton (Joule) izoterm, izochor

30 3.) Stirling-motor (hőlégmotor): külsőégésű

31 külsőégésű: tetszőleges fűtőanyag igénytelen működés hosszú élettartam Philips MP00CA Stirling generator of 95

32 3.) Stirling-motor típusai a.) alfa Stirling: expansion b.) béta: power compression regenerator displacer c.) gamma: egyszerű Stirling motor építése power displacer hot cool

33 4.) Brayton (or Joule) cycle: sugárhajtás/lökhajtás (JE engine) Rankine heat engine: kompresszor, kazán, turbina, kondenzátor

34 Gőzturbina: Rankine ciklus kritikus tartományon Rankine: kompresszor, kazán, turbina, kondenzátor

35 Drinking lucky bird (szomjas kacsa) ether or freon inside water evaporates from wet head it takes away latent heat lower vapour pressure in cool head difference pushes ether up the tube ether runs back into belly unballance in vapour pressure vanishes water wets head Rankine: kompresszor,kazán,turbina,kondenzátor Max. munka: V W D DS D nr ln V

36 . Carnot: adiabatikus + izoterm Összefoglalva. Otto (+Diesel): adiabatikus + izochor 3. Stirling: izoterm + izochor 4. Brayton (Joule): adiabatikus + izobár Ericson: izoterm + izobár

37 Hőszivattyú A. főtétel szerint a hő önmagától nem áramlik hidegebb hely felöl a melegebb felé. Energia befektetésével viszont el lehet érni. A legegyszerűbb hőszivattyú hőtartállyal tart kapcsolatot, ez a Carnot hőszivattyú. (a Carnot-hőerőgép fordítva). F: fundamentális. F: egyirányúság Kelvin, entrópia, K-P Clausius, -gép ovábbi főtételek 3.: abszolút 0K 0.: egyensúly stabil energia, örökmozgók Hőerőgép hatásfok: 3 tétel Idgáz.Carnot, td.hőm Carnot megvalósítás Otto,Diesel,..ciklusok Hőszivattyú id.gázzal Carnot megvalósítás A jósági tényező, hasonlóan a hatásfokhoz, a hasznos és befektetett energiák hányadosaként definiálható. Attól függően, hogy mire használjuk a gépet, a fűtésére vagy a hűtésére, azaz mi hasznos, más lesz a fűtőgép- és a hűtőgép jósági tényezője: h fütö Q le L h hütö Q fel L

38 .) Ideális gázzal végzett Carnot hőszivattyú jósági tényezői A jósági tényezők a hőerőgép hatásfokához hasonlóan vezethetők le (lásd 9-0. dia). L Q le fütö - h L Q fel hütö - h Q W fel - h

39 Hűtővel fűteni? bentről kifelé szivattyúz, amivel -lehűti az új árút -kiviszi a beszivárgó hőt Fordítsuk meg a kint-bent fogalmát: -nyitott ajtóval kifelé az ablakba téve az utcáról (kint) befele szivattyúzna Jó lehet ez? pl. ideális gázzal végzett Carnot-nál: h fütö Q le L Ráadásul ha a forrás hőmérséklete megegyezik az elérni kívánt hőmérséklettel, akkor a jósági tényező: h fütö Q le L - 0

40 Hőszivattyú előnyei: -jósági tényező > -alternatív-, tárolt hőforrás -két-irányú is lehet Hátrányai: -nagy beruházási költség -nem ideális -kell megfelelő hőforrás

41 .) Megvalósítás lakatlan szigeten, henger-dugattyú, gázzal: : Hirtelen (adiabatikus) kompresszió során megnő a levegő hőmérséklete duδl 3: Lassú (izoterm) kompresszió során a munkavégzéssel egyenértékű hőt ad le δq-δl 34: Hirtelen (adiabatikus) expanzió során lecsökken a levegő hőmérséklete duδl 4: Lassú (izoterm) expanzió során a munkavégzésével egyenértékű hőt vesz fel δqδl. F: fundamentális. F: egyirányúság Kelvin, entrópia, K-P Clausius, -gép ovábbi főtételek 3.: abszolút 0K 0.: egyensúly stabil energia, örökmozgók Hőerőgép hatásfok: 3 tétel Idgáz.Carnot, td.hőm Carnot megvalósítás Otto,Diesel,..ciklusok Hőszivattyú id.gázzal Carnot megvalósítás

42 .) Folyamatos üzemű hőszivattyú, gázzal: Fojtás során hűl vagy melegszik egy valódi gáz? később a 4 előadáson: Joule-homson kísérlet -> p() inverziós görbe alatt hűl levegőre: 0 C, 0.MPa Linde-gép levegő cseppfolyósítására

43 3.) Kompresszoros hűtő (98): fázisátalakulás Rankine ciklus: kompresszor, kazán, turbina, kondenzátor Kritikus tartományon végrehajtva 3: kondenzátor (condenser) Carnot helyett Rankin 34: expanziós szelep (expansion valve) : kompresszor compressor 4: elpárologtató (evaporator) Ideal vapor-compression cycle

44 4.) Abszorpciós hűtő (980): gázok oldása Rankine: mozgó alkatrész nélkül condenser valve generator evaporator

45 5.) Peltier-elem (834): termoelektromos kereszteffektus (EC: thermoelectric cooling) Nincs mozgó alkatrész Ohmikus ellenállás nélkül megvalósítaná az ideális Carnot hatásfokot Olcsó Szabályozható Alkalmazások: katonai, űrtechnika -> hűtőtáskák, processzor hűtése

46 Összefoglalva:. főtétel: Munka~hő egyenértékű. Létezik belső energia. du δq pdv. főtétel: irreverzibilitás Kelvin: Folyamatok veszteségesek. Létezik entrópia. δq ds Clausius: Intenzívek határozzák meg az áramok irányát. du ds pdv + ndμ 3. főtétel: abszolút nulla fok elérhetetlen. Entrópia határértéke nulla. 0. főtétel: izolált rendszer egyensúlyba kerül, az stabil. energiainhomogenitás Hőerőgépek: Carnot h W Q fel - fundamentális egyenlet Hőszivattyúk: Carnot h fütö Q le L - h hütö Q fel L - Köszönöm a figyelmet!

Előzmény: TD módszer, hőmérséklet, I. főtétel / ideális gáz, speciális állapotvált

Előzmény: TD módszer, hőmérséklet, I. főtétel / ideális gáz, speciális állapotvált Előzmény: D módszer, hőmérséklet, I. főtétel / ideális gáz, speciális állapotvált ermodinamika:. Kölcsönhatások intenzív és extenzív állapotjelzőkkel írhatók le. Fundamentális egyenlet: du ds p d + Σμ

Részletesebben

Munka- és energiatermelés. Bányai István

Munka- és energiatermelés. Bányai István Munka- és energiatermelés Bányai István Joule tétele: adiabatikus munka A XIX. Sz. legnagyobb kihívása a munka Emberi erőforrás (rabszolga, szolga, bérmunkás, erkölcs?, ár!) Állati erőforrás (kevésbé erkölcssértő?,

Részletesebben

Hőtan I. főtétele tesztek

Hőtan I. főtétele tesztek Hőtan I. főtétele tesztek. álassza ki a hamis állítást! a) A termodinamika I. főtétele a belső energia változása, a hőmennyiség és a munka között állaít meg összefüggést. b) A termodinamika I. főtétele

Részletesebben

Termodinamikai bevezető

Termodinamikai bevezető Termodinamikai bevezető Alapfogalmak Termodinamikai rendszer: Az univerzumnak az a részhalmaza, amit egy termodinamikai vizsgálat során vizsgálunk. Termodinamikai környezet: Az univerzumnak a rendszeren

Részletesebben

Belső energia, hőmennyiség, munka Hőtan főtételei

Belső energia, hőmennyiség, munka Hőtan főtételei Belső energia, hőmennyiség, munka Hőtan főtételei Ideális gázok részecske-modellje (kinetikus gázmodell) Az ideális gáz apró pontszerű részecskékből áll, amelyek állandó, rendezetlen mozgásban vannak.

Részletesebben

Fizika. Fizika. Nyitray Gergely (PhD) PTE PMMIK március 20.

Fizika. Fizika. Nyitray Gergely (PhD) PTE PMMIK március 20. Fizika Nyitray Gergely (PhD) PTE PMMIK 2017. március 20. A termodinamikai rendszer fogalma Termodinamika: Nagy részecskeszámú rendszerek fizikája. N A 10 23 db. A rendszer(r): A világ azon része, amely

Részletesebben

FIZIKA I. Ez egy gázos előadás lesz! (Ideális gázok hőtana) Dr. Seres István

FIZIKA I. Ez egy gázos előadás lesz! (Ideális gázok hőtana) Dr. Seres István Ez egy gázos előadás lesz! ( hőtana) Dr. Seres István Kinetikus gázelmélet gáztörvények Termodinamikai főtételek fft.szie.hu 2 Seres.Istvan@gek.szie.hu Kinetikus gázelmélet Az ideális gáz állapotjelzői:

Részletesebben

FIZIKA I. Ez egy gázos előadás lesz! (Ideális gázok hőtana) Dr. Seres István

FIZIKA I. Ez egy gázos előadás lesz! (Ideális gázok hőtana) Dr. Seres István Ez egy gázos előadás lesz! ( hőtana) Dr. Seres István Kinetikus gázelmélet gáztörvények Termodinamikai főtételek fft.szie.hu 2 Seres.Istvan@gek.szie.hu Kinetikus gázelmélet Az ideális gáz állapotjelzői:

Részletesebben

ÖSSZEFOGLALÁS HŐTANI FOLYAMATOK

ÖSSZEFOGLALÁS HŐTANI FOLYAMATOK ÖSSZEFOGLALÁS HŐTANI FOLYAMATOK HŐTÁGULÁS lineáris (hosszanti) hőtágulási együttható felületi hőtágulási együttható megmutatja, hogy mennyivel változik meg a test hossza az eredeti hosszához képest, ha

Részletesebben

1. Mi a termodinamikai rendszer? Miben különbözik egymástól a nyitott és a zárt termodinamikai

1. Mi a termodinamikai rendszer? Miben különbözik egymástól a nyitott és a zárt termodinamikai 3.1. Ellenőrző kérdések 1. Mi a termodinamikai rendszer? Miben különbözik egymástól a nyitott és a zárt termodinamikai rendszer? Az anyagi valóság egy, általunk kiválasztott szempont vagy szempontrendszer

Részletesebben

1 Műszaki hőtan Termodinamika. Ellenőrző kérdések-02 1

1 Műszaki hőtan Termodinamika. Ellenőrző kérdések-02 1 1 Műszaki hőtan Termodinamika. Ellenőrző kérdések-02 1 Kérdések. 1. Mit mond ki a termodinamika nulladik főtétele? Azt mondja ki, hogy mindenegyes termodinamikai kölcsönhatáshoz tartozik a TDR-nek egyegy

Részletesebben

Fizika. Fizika. Nyitray Gergely (PhD) PTE PMMIK március 27.

Fizika. Fizika. Nyitray Gergely (PhD) PTE PMMIK március 27. Fizika Nyitray Gergely (PhD) PTE PMMIK 2017. március 27. Az entrópia A természetben a mechanikai munka teljes egészében átalakítható hővé. Az elvont hő viszont nem alakítható át teljes egészében mechanikai

Részletesebben

Termodinamika. Belső energia

Termodinamika. Belső energia Termodinamika Belső energia Egy rendszer belső energiáját az alkotó részecskék mozgási energiájának és a részecskék közötti kölcsönhatásból származó potenciális energiák teljes összegeként határozhatjuk

Részletesebben

Egy részecske mozgási energiája: v 2 3 = k T, ahol T a gáz hőmérséklete Kelvinben 2 2 (k = 1, J/K Boltzmann-állandó) Tehát a gáz hőmérséklete

Egy részecske mozgási energiája: v 2 3 = k T, ahol T a gáz hőmérséklete Kelvinben 2 2 (k = 1, J/K Boltzmann-állandó) Tehát a gáz hőmérséklete Hőtan III. Ideális gázok részecske-modellje (kinetikus gázmodell) Az ideális gáz apró pontszerű részecskékből áll, amelyek állandó, rendezetlen mozgásban vannak. Rugalmasan ütköznek egymással és a tartály

Részletesebben

Az energia bevezetése az iskolába. Készítette: Rimai Anasztázia

Az energia bevezetése az iskolába. Készítette: Rimai Anasztázia Az energia bevezetése az iskolába Készítette: Rimai Anasztázia Bevezetés Fizika oktatása Energia probléma Termodinamika a tankönyvekben A termodinamikai fogalmak kialakulása Az energia fogalom története

Részletesebben

Termodinamika (Hőtan)

Termodinamika (Hőtan) Termodinamika (Hőtan) Termodinamika A hőtan nagyszámú részecskéből (pl. gázmolekulából) álló makroszkópikus rendszerekkel foglalkozik. A nagy számok miatt érdemes a mólt bevezetni, ami egy Avogadro-számnyi

Részletesebben

ELTE II. Fizikus, 2005/2006 I. félév KISÉRLETI FIZIKA Hıtan 9. (XI. 23)

ELTE II. Fizikus, 2005/2006 I. félév KISÉRLETI FIZIKA Hıtan 9. (XI. 23) ELE II. Fizikus, 005/006 I. félév KISÉRLEI FIZIKA Hıtan 9. (XI. 3) Kémiai reakciók Gázelegyek termodinamikája 1) Dalton törvény: Azonos hımérséklető, de eltérı anyagi minıségő és V térfogatú gázkeverékben

Részletesebben

Környezeti kémia: A termodinamika főtételei, a kémiai egyensúly

Környezeti kémia: A termodinamika főtételei, a kémiai egyensúly Környezeti kémia: A termodinamika főtételei, a kémiai egyensúly Bányai István DE TTK Kolloid- és Környezetkémiai Tanszék 2015.09.23. Környezeti fizikai kémia 1 A fizikai-kémia és környezeti kémia I. A

Részletesebben

Fizika feladatok. 1. Feladatok a termodinamika tárgyköréből november 28. Hővezetés, hőterjedés sugárzással. Ideális gázok állapotegyenlete

Fizika feladatok. 1. Feladatok a termodinamika tárgyköréből november 28. Hővezetés, hőterjedés sugárzással. Ideális gázok állapotegyenlete Fizika feladatok 2014. november 28. 1. Feladatok a termodinamika tárgyköréből Hővezetés, hőterjedés sugárzással 1.1. Feladat: (HN 19A-23) Határozzuk meg egy 20 cm hosszú, 4 cm átmérőjű hengeres vörösréz

Részletesebben

Műszaki termodinamika I. 2. előadás 0. főtétel, 1. főtétel, termodinamikai potenciálok, folyamatok

Műszaki termodinamika I. 2. előadás 0. főtétel, 1. főtétel, termodinamikai potenciálok, folyamatok Műszaki termodinamika I. 2. előadás 0. főtétel, 1. főtétel, termodinamikai potenciálok, folyamatok Az előadás anyaga pár napon belül pdf formában is elérhető: energia.bme.hu/~imreattila (nem kell elé www!)

Részletesebben

Műszaki hőtan I. ellenőrző kérdések

Műszaki hőtan I. ellenőrző kérdések Alapfogalmak, 0. főtétel Műszaki hőtan I. ellenőrző kérdések 1. Mi a termodinamikai rendszer? Miben különbözik egymástól a nyitott és zárt termodinamikai rendszer? A termodinamikai rendszer (TDR) az anyagi

Részletesebben

Égés és oltáselmélet I. (zárójelben a helyes válaszra adott pont)

Égés és oltáselmélet I. (zárójelben a helyes válaszra adott pont) Égés és oltáselmélet I. (zárójelben a helyes válaszra adott pont) 1. "Az olyan rendszereket, amelyek határfelülete a tömegáramokat megakadályozza,... rendszernek nevezzük" (1) 2. "Az olyan rendszereket,

Részletesebben

Termodinamika. hőtan. termosztatika. termodinamika

Termodinamika. hőtan. termosztatika. termodinamika Termodinamika hőtan termosztatika termodinamika Hőtan alapfogalmai: hőmérséklet, hőmennyiség, energia, munka, hatásfok Termodinamika, mint módszer (pl. akár közgazdaságtanban): 1. Rendszer állapotjelzői

Részletesebben

Követelmények: f - részvétel az előadások 67 %-án - 3 db érvényes ZH (min. 50%) - 4 elfogadott laborjegyzőkönyv

Követelmények: f - részvétel az előadások 67 %-án - 3 db érvényes ZH (min. 50%) - 4 elfogadott laborjegyzőkönyv Fizikai kémia és radiokémia B.Sc. László Krisztina 18-93 klaszlo@mail.bme.hu F ép. I. lépcsőház 1. emelet 135 http://oktatas.ch.bme.hu/oktatas/konyvek/fizkem/kornymern Követelmények: 2+0+1 f - részvétel

Részletesebben

Klasszikus zika Termodinamika III.

Klasszikus zika Termodinamika III. Klasszikus zika Termodinamika III. Horváth András, SZE GIVK v 0.9 Oktatási célra szabadon terjeszthet 1 / 24 Ismétlés Mi is az az entrópia? Alapötlet Egy izotermán belül mozogva nincs bels energia változás.

Részletesebben

Légköri termodinamika

Légköri termodinamika Légköri termodinamika Termodinamika: a hőegyensúllyal, valamint a hőnek, és más energiafajtáknak kölcsönös átalakulásával foglalkozó tudományág. Meteorológiai vonatkozása ( a légkör termodinamikája): a

Részletesebben

Környezeti kémia: A termodinamika főtételei, a kémiai egyensúly

Környezeti kémia: A termodinamika főtételei, a kémiai egyensúly Környezeti kémia: A termodinamika főtételei, a kémiai egyensúly Bányai István DE TTK Kolloid- és Környezetkémiai Tanszék 2013.01.11. Környezeti fizikai kémia 1 A fizikai-kémia és környezeti kémia I. A

Részletesebben

Termodinamika. Gázok hőtágulása, gáztörvények. Az anyag gázállapota. Avogadro törvény Hőmérséklet. Tóth Mónika.

Termodinamika. Gázok hőtágulása, gáztörvények. Az anyag gázállapota. Avogadro törvény Hőmérséklet. Tóth Mónika. Hőmérséklet ermodinamika Hőmérséklet: Egy rendszer részecskéinek átlagos mozgási energiájával arányos fizikai mennyiség. óth Mónika 203 monika.a.toth@aok.pte.hu Különböző hőmérsékleti skálák. Kelvin skálájú

Részletesebben

Termodinamika. Tóth Mónika

Termodinamika. Tóth Mónika Termodinamika Tóth Mónika 2012.11.26-27 monika.a.toth@aok.pte.hu Hőmérséklet Hőmérséklet: Egy rendszer részecskéinek átlagos mozgási energiájával arányos fizikai mennyiség. Különböző hőmérsékleti skálák.

Részletesebben

Kérdések Fizika112. Mozgás leírása gyorsuló koordinátarendszerben, folyadékok mechanikája, hullámok, termodinamika, elektrosztatika

Kérdések Fizika112. Mozgás leírása gyorsuló koordinátarendszerben, folyadékok mechanikája, hullámok, termodinamika, elektrosztatika Kérdések Fizika112 Mozgás leírása gyorsuló koordinátarendszerben, folyadékok mechanikája, hullámok, termodinamika, elektrosztatika 1. Adjuk meg egy tömegpontra ható centrifugális erő nagyságát és irányát!

Részletesebben

1. Feladatok a termodinamika tárgyköréből

1. Feladatok a termodinamika tárgyköréből . Feladatok a termodinamika tárgyköréből Hővezetés, hőterjedés sugárzással.. Feladat: (HN 9A-5) Egy épület téglafalának mérete: 4 m 0 m és, a fal 5 cm vastag. A hővezetési együtthatója λ = 0,8 W/m K. Mennyi

Részletesebben

Kompresszorok energetikai és üzemviteli kérdései Czékmány György, Optimus Plus Kft.

Kompresszorok energetikai és üzemviteli kérdései Czékmány György, Optimus Plus Kft. Kompresszorok energetikai és üzemviteli kérdései Czékmány György, Optimus Plus Kft. 1. A kompresszorok termodinamikája Annak érdekében, hogy teljes egészében tisztázni tudjuk a kompresszorok energetikai

Részletesebben

Hőtan főtételei. (vázlat)

Hőtan főtételei. (vázlat) Hőtan főtételei (vázlat) 1. Belső energia oka, a hőtan I. főtétele. Ideális gázok belső energiája 3. Az ekvipartíció elve 4. Hőközlés és térfogati munka, a hőtan I. főtétele ideális gázokra 5. A hőtan

Részletesebben

ALKALMAZOTT MŰSZAKI HŐTAN

ALKALMAZOTT MŰSZAKI HŐTAN ÁMOP-...F-//KONV-05-0006 Duális és moduláris képzésfejlesztés ALKALMAZO MŰSZAKI HŐAN Prof. Dr. Keszthelyi-Szabó Gábor ÁMOP-...F-//KONV-05-0006 Duális és moduláris képzésfejlesztés Aktí hőtranszport. etszőleges

Részletesebben

Kvantum termodinamika

Kvantum termodinamika Kvantum termodinamika Diósi Lajos MTA Wigner FK Budapest 2014. febr. 4. Diósi Lajos (MTA Wigner FKBudapest) Kvantum termodinamika 2014. febr. 4. 1 / 12 1 Miért van 1 qubitnek termodinamikája? 2 QuOszcillátor/Qubit:

Részletesebben

Fizika feladatok. 1. Feladatok a termodinamika tárgyköréből. 2014. december 8. Hővezetés, hőterjedés sugárzással

Fizika feladatok. 1. Feladatok a termodinamika tárgyköréből. 2014. december 8. Hővezetés, hőterjedés sugárzással Fizika feladatok 014. december 8. 1. Feladatok a termodinamika tárgyköréből Hővezetés, hőterjedés sugárzással 1.1. Feladat: (HN 19A-3) Határozzuk meg egy 0 cm hosszú, 4 cm átmérőjű hengeres vörösréz rúdon

Részletesebben

A szuperkritikus metán hőtani anomáliáinak vizsgálata. Katona Adrienn Energetikai mérnök BSc hallgató

A szuperkritikus metán hőtani anomáliáinak vizsgálata. Katona Adrienn Energetikai mérnök BSc hallgató A szuperkritikus metán hőtani anomáliáinak vizsgálata Katona Adrienn Energetikai mérnök BSc hallgató katona.adrienn@eszk.org Nyomás [MPa] Normál és szuperkritikus fluid régiók Régió hagyományos határa:

Részletesebben

MŰSZAKI HŐTAN I. 1. ZÁRTHELYI. Termodinamika. Név: Azonosító: Helyszám: Munkaidő: 80 perc I. 50 II. 50 ÖSSZ.: 100. Javította: Képzési kódja:

MŰSZAKI HŐTAN I. 1. ZÁRTHELYI. Termodinamika. Név: Azonosító: Helyszám: Munkaidő: 80 perc I. 50 II. 50 ÖSSZ.: 100. Javította: Képzési kódja: Képzési kódja: MŰSZAKI HŐTAN I. 1. ZÁRTHELYI N- Név: Azonosító: Helyszám: Jelölje meg aláhúzással vagy keretezéssel a Gyakorlatvezetőjét! Dobai Attila Györke Gábor Péter Norbert Vass Bálint Termodinamika

Részletesebben

Feladatlap X. osztály

Feladatlap X. osztály Feladatlap X. osztály 1. feladat Válaszd ki a helyes választ. Két test fajhője közt a következő összefüggés áll fenn: c 1 > c 2, ha: 1. ugyanabból az anyagból vannak és a tömegük közti összefüggés m 1

Részletesebben

4. Jellegzetes állapotváltozások; leírásuk: p-v, T-S, H-S diagramokban

4. Jellegzetes állapotváltozások; leírásuk: p-v, T-S, H-S diagramokban Energetika 1 4. Jellegzetes állapotváltozások; leírásuk: p-v, T-S, H-S diagramokban Energodinamikai rendszerek vizsgálata során elsősorban gáznemű halmazállapot esetén lényeges az állapotváltozásokat megkülönböztetni.

Részletesebben

rendszer: a világ általunk vizsgált, valamilyen fallal (részben) elhatárolt része környezet: a világ rendszert körülvevő része

rendszer: a világ általunk vizsgált, valamilyen fallal (részben) elhatárolt része környezet: a világ rendszert körülvevő része I. A munka fogalma, térfogati és egyéb (hasznos) munka. II. A hő fogalma. molekuláris értelmezése. I. A termodinamika első főtételének néhány megfogalmazása.. Az entalpia fogalma, bevezetésének indoklása.

Részletesebben

Munkaközegek. 6. előadás körfolyamatok (Flash, trilateral flash, szerves flash, Otto; zárt Otto, Stirling)

Munkaközegek. 6. előadás körfolyamatok (Flash, trilateral flash, szerves flash, Otto; zárt Otto, Stirling) Munkaközegek 6. előadás körfolyamatok (Flash, trilateral flash, szerves flash, Otto; zárt Otto, Stirling) Előző előadás Rankine szerves Rankine transzkritikus Rankine szuperkritikus Rankine Joule- Brayton

Részletesebben

Termokémia. Termokémia Dia 1 /55

Termokémia. Termokémia Dia 1 /55 Termokémia 6-1 Terminológia 6-2 Hő 6-3 Reakcióhő, kalorimetria 6-4 Munka 6-5 A termodinamika első főtétele 6-6 Reakcióhő: U és H 6-7 H indirekt meghatározása: Hess-tétel 6-8 Standard képződési entalpia

Részletesebben

f = n - F ELTE II. Fizikus 2005/2006 I. félév

f = n - F ELTE II. Fizikus 2005/2006 I. félév ELTE II. Fizikus 2005/2006 I. félév KISÉRLETI FIZIKA Hıtan 2. (X. 25) Gibbs féle fázisszabály (0-dik fıtétel alkalmazása) Intenzív állapotothatározók száma közötti összefüggés: A szabad intenzív paraméterek

Részletesebben

A TERMODINAMIKA I. AXIÓMÁJA. Egyszerű rendszerek egyensúlya. Első észrevétel: egyszerű rendszerekről beszélünk.

A TERMODINAMIKA I. AXIÓMÁJA. Egyszerű rendszerek egyensúlya. Első észrevétel: egyszerű rendszerekről beszélünk. A TERMODINAMIKA I. AXIÓMÁJA Egyszerű rendszerek egyensúlya Első észrevétel: egyszerű rendszerekről beszélünk. Második észrevétel: egyensúlyban lévő egyszerű rendszerekről beszélünk. Mi is tehát az egyensúly?

Részletesebben

Előszó.. Bevezetés. 1. A fizikai megismerés alapjai Tér is idő. Hosszúság- és időmérés.

Előszó.. Bevezetés. 1. A fizikai megismerés alapjai Tér is idő. Hosszúság- és időmérés. SZABÓ JÁNOS: Fizika (Mechanika, hőtan) I. TARTALOMJEGYZÉK Előszó.. Bevezetés. 1. A fizikai megismerés alapjai... 2. Tér is idő. Hosszúság- és időmérés. MECHANIKA I. Az anyagi pont mechanikája 1. Az anyagi

Részletesebben

2. (d) Hővezetési problémák II. főtétel - termoelektromosság

2. (d) Hővezetési problémák II. főtétel - termoelektromosság 2. (d) Hővezetési problémák II. főtétel - termoelektromosság Utolsó módosítás: 2015. március 10. Kezdeti érték nélküli problémák (1) 1 A fél-végtelen közeg a Az x=0 pontban a tartományban helyezkedik el.

Részletesebben

1. feladat Alkalmazzuk a mólhő meghatározását egy gázra. Izoterm és adiabatikus átalakulásokra a következőt kapjuk:

1. feladat Alkalmazzuk a mólhő meghatározását egy gázra. Izoterm és adiabatikus átalakulásokra a következőt kapjuk: Válaszoljatok a következő kérdésekre: 1. feladat Alkalmazzuk a mólhő meghatározását egy gázra. Izoterm és adiabatikus átalakulásokra a következőt kapjuk: a) zéró izoterm átalakulásnál és végtelen az adiabatikusnál

Részletesebben

Méréstechnika. Hőmérséklet mérése

Méréstechnika. Hőmérséklet mérése Méréstechnika Hőmérséklet mérése Hőmérséklet: A hőmérséklet a termikus kölcsönhatáshoz tartozó állapotjelző. A hőmérséklet azt jelzi, hogy egy test hőtartalma milyen szintű. Amennyiben két eltérő hőmérsékletű

Részletesebben

Carnot körfolyamat ideális gázzal:

Carnot körfolyamat ideális gázzal: ELTE II. Fizikus, 2005/2006 I. félév KISÉRLETI FIZIKA Hıtan 4. (XI. 8) Carnot körfolyamat ideális gázzal: p E körfoly. = 0 IV I III II V Q 1 + Q 2 + W I + W II + W III + W IV = 0 W I + W II + W III + W

Részletesebben

Az energia. Energia : munkavégző képesség (vagy hőközlő képesség)

Az energia. Energia : munkavégző képesség (vagy hőközlő képesség) Az energia Energia : munkavégző képesség (vagy hőközlő képesség) Megjelenési formái: Munka: irányított energiaközlés (W=Fs) Sugárzás (fényrészecskék energiája) Termikus energia: atomok, molekulák véletlenszerű

Részletesebben

ATMH A: / A: / A: / B: / B: / B: / HŐTAN ÍRÁSBELI RÉSZVIZSGA Munkaidő: 150 perc. Dátum: Tisztelt Vizsgázó! Pontszám: SZ: J.V.: i.j.v.

ATMH A: / A: / A: / B: / B: / B: / HŐTAN ÍRÁSBELI RÉSZVIZSGA Munkaidő: 150 perc. Dátum: Tisztelt Vizsgázó! Pontszám: SZ: J.V.: i.j.v. A vastagon bekeretezett részt a vizsgázó tölti ki!................................................... Név (a személyi igazolványban szereplő módon) Hallgatói azonosító: Dátum: Tisztelt Vizsgázó! N-AM0

Részletesebben

Termodinamika. 1. rész

Termodinamika. 1. rész Termodinamika 1. rész 1. Alapfogalmak A fejezet tartalma FENOMENOLÓGIAI HŐTAN a) Hőmérsékleti skálák (otthoni feldolgozással) b) Hőtágulások (otthoni feldolgozással) c) A hőmérséklet mérése, hőmérők (otthoni

Részletesebben

Spontaneitás, entrópia

Spontaneitás, entrópia Spontaneitás, entrópia 11-1 Spontán és nem spontán folyamat 11-2 Entrópia 11-3 Az entrópia kiszámítása 11-4 Spontán folyamat: a termodinamika második főtétele 11-5 Standard szabadentalpia változás, ΔG

Részletesebben

1. előadás. Gáztörvények. Fizika Biofizika I. 2015/2016. Kapcsolódó irodalom:

1. előadás. Gáztörvények. Fizika Biofizika I. 2015/2016. Kapcsolódó irodalom: 1. előadás Gáztörvények Kapcsolódó irodalom: Fizikai-kémia I: Kémiai Termodinamika(24-26 old) Chemical principles: The quest for insight (Atkins-Jones) 6. fejezet Kapcsolódó multimédiás anyag: Youtube:

Részletesebben

8. Belső energia, entalpia és entrópia ideális és nem ideális gázoknál

8. Belső energia, entalpia és entrópia ideális és nem ideális gázoknál 8. első energia, entalpia és entrópia ideális és nem ideális gázoknál első energia első energia (U): a vizsgált rendszer energiája, DE nem tartozik hozzá - a teljes rendszer együttes mozgásából adódó mozgási

Részletesebben

MŰSZAKI TERMODINAMIKA 1. ÖSSZEGZŐ TANULMÁNYI TELJESÍTMÉNYÉRTÉKELÉS

MŰSZAKI TERMODINAMIKA 1. ÖSSZEGZŐ TANULMÁNYI TELJESÍTMÉNYÉRTÉKELÉS MŰSZAKI TERMODINAMIKA. ÖSSZEGZŐ TANULMÁNYI TELJESÍTMÉNYÉRTÉKELÉS 207/8/2 MT0A Munkaidő: 90 perc NÉV:... NEPTUN KÓD: TEREM HELYSZÁM:... DÁTUM:... KÉPZÉS Energetikai mérnök BSc Gépészmérnök BSc JELÖLJE MEG

Részletesebben

A gáz halmazállapot. A bemutatót összeállította: Fogarasi József, Petrik Lajos SZKI, 2011

A gáz halmazállapot. A bemutatót összeállította: Fogarasi József, Petrik Lajos SZKI, 2011 A gáz halmazállapot A bemutatót összeállította: Fogarasi József, Petrik Lajos SZKI, 0 Halmazállapotok, állapotjelzők Az anyagi rendszerek a részecskék közötti kölcsönhatásoktól és az állapotjelzőktől függően

Részletesebben

Mivel foglalkozik a hőtan?

Mivel foglalkozik a hőtan? Hőtan Gáztörvények Mivel foglalkozik a hőtan? A hőtan a rendszerek hőmérsékletével, munkavégzésével, és energiájával foglalkozik. A rendszerek stabilitása áll a fókuszpontjában. Képes megválaszolni a kérdést:

Részletesebben

2. Energodinamika értelmezése, főtételei, leírási módok

2. Energodinamika értelmezése, főtételei, leírási módok Energetika 7 2. Energodinamika értelmezése, főtételei, leírási módok Az energia fogalmának kialakulása történetileg a munkavégzés definícióához kapcsolódik. Kezdetben az energiát a munkavégző képességgel

Részletesebben

MMK Auditori vizsga felkészítő előadás Hő és Áramlástan 2.

MMK Auditori vizsga felkészítő előadás Hő és Áramlástan 2. MMK Auditori vizsga felkészítő előadás 2017. Hő és Áramlástan 2. Alapvető fogalmak Hőátviteli jelenség fogalma: hőenergia áramlása magasabb hőmérsékletű helyről alacsonyabb hőmérsékletű hely felé. -instacioner-

Részletesebben

Az előadás vázlata: Állapotjelzők: Állapotjelzők: Állapotjelzők: Állapotjelzők: nagy közepes kicsi. Hőmérséklet, T tapasztalat (hideg, meleg).

Az előadás vázlata: Állapotjelzők: Állapotjelzők: Állapotjelzők: Állapotjelzők: nagy közepes kicsi. Hőmérséklet, T tapasztalat (hideg, meleg). Az előadás vázlata: I. A tökéletes gáz és állapotegyenlete. izoterm, izobár és izochor folyamatok. II. Tökéletes gázok elegyei, a móltört fogalma, a parciális nyomás, a Dalton-törvény. III. A reális gázok

Részletesebben

Spontaneitás, entrópia

Spontaneitás, entrópia Spontaneitás, entrópia 6-1 Spontán folyamat 6-2 Entrópia 6-3 Az entrópia kiszámítása 6-4 Spontán folyamat: a termodinamika második főtétele 6-5 Standard szabadentalpia változás, ΔG 6-6 Szabadentalpia változás

Részletesebben

Digitális tananyag a fizika tanításához

Digitális tananyag a fizika tanításához Digitális tananyag a izika tanításához Gázok állaotjelzői Adott mennyiségű gáz állaotjelzői: Nyomás: []=Pa=N/m Térogat []=m 3 Hőmérséklet [T]=K; A gázok állaotát megadó egyéb mennyiségek: tömeg: [m]=g

Részletesebben

A termodinamika törvényei

A termodinamika törvényei A termodinamika törvényei 2009. 03. 23-24. Kiss Balázs Termodinamikai Természeti környezetünk meghatározott tulajdonságú falakkal leválasztott része. nincs kölcsönhatás a környezettel izolált kissb3@gmail.com

Részletesebben

Ideális gáz és reális gázok

Ideális gáz és reális gázok Ideális gáz és reális gázok Fizikai kémia előadások 1. Turányi Tamás ELTE Kémiai Intézet Állaotjelzők állaotjelző: egy fizikai rendszer makroszkoikus állaotát meghatározó mennyiség egykomonensű gázok állaotjelzői:

Részletesebben

Munkaközegek. 4. előadás körfolyamatok (Carnot, Rankine)

Munkaközegek. 4. előadás körfolyamatok (Carnot, Rankine) Munkaközegek 4. előadás körfolyamatok (Carnot, Rankine) Előző előadás - Metastabil és szuperkritikus állapotok - Nem termodinamikai munkaközeg-választási kritériumok - Freonok Előadás-anyagok: energia.bme.hu/~imreattila/munkakozegek

Részletesebben

MŰSZAKI HŐTAN I. 1. ZÁRTHELYI

MŰSZAKI HŐTAN I. 1. ZÁRTHELYI MŰSZAKI HŐAN I.. ZÁRHELYI Név: Kézési kód: _N_ Azonosító: Helyszám: Jelölje meg aláhúzással vagy keretezéssel a Gyakorlatvezetőjét! Both Ambrus Dr. Cséfalvay Edit Györke Gábor Lengyel Vivien Pa Máté Gábor

Részletesebben

Termokémia, termodinamika

Termokémia, termodinamika Termokémia, termodinamika Szalai István ELTE Kémiai Intézet 1/46 Termodinamika A termodinamika a természetben végbemenő folyamatok energetikai leírásával foglalkozik.,,van egy tény ha úgy tetszik törvény,

Részletesebben

A TERMODINAMIKA II., III. ÉS IV. AXIÓMÁJA. A termodinamika alapproblémája

A TERMODINAMIKA II., III. ÉS IV. AXIÓMÁJA. A termodinamika alapproblémája A TERMODINAMIKA II., III. ÉS IV. AXIÓMÁJA A termodinamika alapproblémája Első észrevétel: U, V és n meghatározza a rendszer egyensúlyi állapotát. Mi történik, ha változás történik a rendszerben? Mi lesz

Részletesebben

Termodinamika. Tóth Mónika

Termodinamika. Tóth Mónika Termodinamika Tóth Mónika 2015 monika.a.toth@aok.pte.hu Termodinamika Hő Mozgás TERMODINAMIKA a világ egy jól körülhatárolt részének a RENDSZERnek és a rendszer KÖRNYEZETének kölcsönhatásával és a rendszer

Részletesebben

Makroszkópos tulajdonságok, jelenségek, közvetlenül mérhető mennyiségek leírásával foglalkozik (például: P, V, T, összetétel).

Makroszkópos tulajdonságok, jelenségek, közvetlenül mérhető mennyiségek leírásával foglalkozik (például: P, V, T, összetétel). Mire kell? A mindennapi gyakorlatban előforduló jelenségek (például fázisátalakulások, olvadás, dermedés, párolgás) értelmezéséhez, kvantitatív leírásához. Szerkezeti anyagok tulajdonságainak változása

Részletesebben

ELTE Apáczai Csere János Gyakorló Gimnázium és Kollégium Biológia tagozat. Fizika 10. osztály. I. rész: Hőtan. Készítette: Balázs Ádám

ELTE Apáczai Csere János Gyakorló Gimnázium és Kollégium Biológia tagozat. Fizika 10. osztály. I. rész: Hőtan. Készítette: Balázs Ádám ELTE Apáczai Csere János Gyakorló Gimnázium és Kollégium Biológia tagozat Fizika 10. osztály I. rész: Hőtan Készítette: Balázs Ádám Budapest, 2018 2. Tartalomjegyzék Tartalomjegyzék Hőtan.......................................

Részletesebben

Axiomatikus felépítés az axiómák megalapozottságát a felépített elmélet teljesítképessége igazolja majd!

Axiomatikus felépítés az axiómák megalapozottságát a felépített elmélet teljesítképessége igazolja majd! Hol vagyunk most? Definiáltuk az alapvet fogalmakat! - TD-i rendszer, fajtái - Környezet, fal - TD-i rendszer jellemzi - TD-i rendszer leírásához szükséges változók, állapotjelzk, azok csoportosítása -

Részletesebben

6. Termodinamikai egyensúlyok és a folyamatok iránya

6. Termodinamikai egyensúlyok és a folyamatok iránya 6. ermodinamikai egyensúlyok és a folyamatok iránya A természetben végbemenő folyamatok kizárólagos termodinamikai hajtóereje az entróia növekedése. Minden makroszkoikusan észlelhető folyamatban a rendszer

Részletesebben

Hőszivattyú hőszivattyú kérdései

Hőszivattyú hőszivattyú kérdései Hőszivattyú hőszivattyú kérdései Mi is az a hőszivattyú? A hőszivattyú egy olyan eszköz, amely hőenergiát mozgat egyik helyről a másikra, a közvetítő közeg így lehűl, vagy felmelegszik. A hőenergiát elvonjuk

Részletesebben

Hőtan ( első rész ) Hőmérséklet, hőmennyiség, fajhő, égéshő, belső energia, hőtan I. és II. főtétele, hőterjedés, hőtágulás Hőmérséklet Az anyagok

Hőtan ( első rész ) Hőmérséklet, hőmennyiség, fajhő, égéshő, belső energia, hőtan I. és II. főtétele, hőterjedés, hőtágulás Hőmérséklet Az anyagok Hőtan ( első rész ) Hőmérséklet, hőmennyiség, fajhő, égéshő, belső energia, hőtan I. és II. főtétele, hőterjedés, hőtágulás Hőmérséklet Az anyagok melegségének mérésére hőmérsékleti skálákat találtak ki:

Részletesebben

Megjegyzések (észrevételek) a szabad energia és a szabad entalpia fogalmához

Megjegyzések (észrevételek) a szabad energia és a szabad entalpia fogalmához Dr. Pósa Mihály Megjegyzések (észrevételek) a szabad energia és a szabad entalpia fogalmához 1. Bevezetés Shillady Don professzor az Amerikai Kémiai Szövetség egyik tanácskozásán felhívta a figyelmet a

Részletesebben

HKVSZ Konferencia. Kompakt méretű ipari hőszivattyúk ammónia hűtőközeggel Előadó: Tasnádi Gábor gabor.tasnadi@qplan.hu

HKVSZ Konferencia. Kompakt méretű ipari hőszivattyúk ammónia hűtőközeggel Előadó: Tasnádi Gábor gabor.tasnadi@qplan.hu HKVSZ Konferencia Kompakt méretű ipari hőszivattyúk ammónia hűtőközeggel Előadó: Tasnádi Gábor gabor.tasnadi@qplan.hu 1. A hűtőgép, mint hőszivattyú? 2. Paraméterek a hőszivattyúk üzemének jellemzésére

Részletesebben

Osztályozó vizsga anyagok. Fizika

Osztályozó vizsga anyagok. Fizika Osztályozó vizsga anyagok Fizika 9. osztály Kinematika Mozgás és kölcsönhatás Az egyenes vonalú egyenletes mozgás leírása A sebesség fogalma, egységei A sebesség iránya Vektormennyiség fogalma Az egyenes

Részletesebben

FELADATGYŰJTEMÉNY ÉS SEGÉDLET A MŰSZAKI HŐTAN I. (TERMODINAMIKA) C. TÁRGYHOZ

FELADATGYŰJTEMÉNY ÉS SEGÉDLET A MŰSZAKI HŐTAN I. (TERMODINAMIKA) C. TÁRGYHOZ BUDAPESTI MŰSZAKI ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM ENERGETIKAI GÉPEK ÉS RENDSZEREK TANSZÉK FELADATGYŰJTEMÉNY ÉS SEGÉDLET A MŰSZAKI HŐTAN I. (TERMODINAMIKA) C. TÁRGYHOZ (hallgatói) Összeállította: Bihari Péter

Részletesebben

Műszaki hőtantermodinamika. Műszaki menedzsereknek. BME Energetikai Gépek és Rendszerek Tanszék

Műszaki hőtantermodinamika. Műszaki menedzsereknek. BME Energetikai Gépek és Rendszerek Tanszék Műszaki hőtantermodinamika Műszaki menedzsereknek Termodinamikai rendszer Meghatározott anyagmennyiség, agy/és Véges térrész. A termodinamikai rendszert a környezetétől tényleges agy elkézelt fal álasztja

Részletesebben

(2006. október) Megoldás:

(2006. október) Megoldás: 1. Állandó hőmérsékleten vízgőzt nyomunk össze. Egy adott ponton az edény alján víz kezd összegyűlni. A gőz nyomását az alábbi táblázat mutatja a térfogat függvényében. a)ábrázolja nyomás-térfogat grafikonon

Részletesebben

A TételWiki wikiből 1 / 17

A TételWiki wikiből 1 / 17 1 / 17 A TételWiki wikiből 1 Az egyensúly állapota, nulladik főtétel, hőmérséklet 1.1 Nulladik főtétel 1.2 Empirikus hőmérsékleti skálák 1.3 Hőmennyiség 2 Első főtétel 3 Entalpia, reakcióhő 4 Különböző

Részletesebben

Klasszikus zika Termodinamika I.

Klasszikus zika Termodinamika I. Klasszikus zika Termodinamika I. Horváth András, SZE GIVK v 0.95 Oktatási célra szabadon terjeszthet Horváth András, SZE GIVK Termodinamika I. v 0.95 1 / 35 A termodinamika tárgya A termodinamika a testek

Részletesebben

Fizika. Fizika. Nyitray Gergely (PhD) PTE PMMIK március 6.

Fizika. Fizika. Nyitray Gergely (PhD) PTE PMMIK március 6. Fizika Nyitray Gergely (PhD) PTE PMMIK 2017. március 6. A termodinamikai rendszer fogalma Termodinamika: Nagy részecskeszámú rendszerek fizikája. N A 10 23 db. A rendszer(r): A világ azon része, amely

Részletesebben

100 o C víz forrása 212 o F 0 o C víz olvadása 32 o F T F = 9/5 T C Példák: 37 o C (láz) = 98,6 o F 40 o C = 40 o F 20 o C = 68 o F

100 o C víz forrása 212 o F 0 o C víz olvadása 32 o F T F = 9/5 T C Példák: 37 o C (láz) = 98,6 o F 40 o C = 40 o F 20 o C = 68 o F III. HőTAN 1. A HŐMÉSÉKLET ÉS A HŐ Látni fogjuk: a mechanika fogalmai jelennek meg mikroszkópikus szinten 1.1. A hőmérséklet Mindennapi általános tapasztalatunk van. Termikus egyensúly a résztvevők hőmérséklete

Részletesebben

BME Energetika Tanszék

BME Energetika Tanszék BME Energetika anszék A vastagon bekeretezett részt vizsgázó tölti ki!... név (a személyi igazolványban szerelő módon) HELYSZÁM: Hallgatói azonosító (NEPUN): AGOZA: N NK LK Műszaki Hőtan I. (ermodinamika)

Részletesebben

Fizika minta feladatsor

Fizika minta feladatsor Fizika minta feladatsor 10. évf. vizsgára 1. A test egyenes vonalúan egyenletesen mozog, ha A) a testre ható összes erő eredője nullával egyenlő B) a testre állandó értékű erő hat C) a testre erő hat,

Részletesebben

BUDAPESTI MŰSZAKI ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM GÉPÉSZMÉRNÖKI KAR ENERGETIKAI GÉPEK ÉS RENDSZEREK TANSZÉK KALORIKUS GÉPEK

BUDAPESTI MŰSZAKI ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM GÉPÉSZMÉRNÖKI KAR ENERGETIKAI GÉPEK ÉS RENDSZEREK TANSZÉK KALORIKUS GÉPEK BUDAPESTI MŰSZAKI ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM GÉPÉSZMÉRNÖKI KAR ENERGETIKAI GÉPEK ÉS RENDSZEREK TANSZÉK KALORIKUS GÉPEK Gyakorlati feladatok gyűjteménye Összeállította: Kun-Balog Attila Budapest 2014

Részletesebben

Termodinamika. hőtan. termosztatika. termodinamika

Termodinamika. hőtan. termosztatika. termodinamika Termodinamika hőtan termosztatika termodinamika Hőtan alafogalmai: hőmérséklet, hőmennyiség, energia, munka, hatásfok Termodinamika, mint módszer (l. akár közgazdaságtanban): 1. Rendszer állaotjelzői intenzív

Részletesebben

Gázrészecskék energiája: Minél gyorsabban mozognak a részecskék, annál nagyobb a mozgási energiájuk. A gáz hőmérséklete egyenesen arányos a

Gázrészecskék energiája: Minél gyorsabban mozognak a részecskék, annál nagyobb a mozgási energiájuk. A gáz hőmérséklete egyenesen arányos a Hőtan (2. rész) Ideális gázok részecske-modellje (kinetikus gázmodell) Az ideális gáz apró pontszerű részecskékből áll, amelyek állandó, rendezetlen mozgásban vannak. Rugalmasan ütköznek egymással és a

Részletesebben

A termodinamika II. és III. főtétele

A termodinamika II. és III. főtétele A termodinamika II. és III. főtétele Fizikai kémia előadások 3. urányi amás ELE Kémiai Intézet A termodinamika II. főtétele Néhány dolgot természetesnek tartunk, de (a termodinamika tanulása előtt) nem

Részletesebben

TERMODINAMIKA GYAKORLATI FELADATOK GYŰJTEMÉNYE ÉS SEGÉDLET HALLGATÓI VÁLTOZAT

TERMODINAMIKA GYAKORLATI FELADATOK GYŰJTEMÉNYE ÉS SEGÉDLET HALLGATÓI VÁLTOZAT 2 TERMODINAMIKA GYAKORLATI FELADATOK GYŰJTEMÉNYE ÉS SEGÉDLET HALLGATÓI VÁLTOZAT 3 Termodinamika Gyakorlati feladatok gyűjteménye és Segédlet Harmadik kiadás Összeállította: DR. BIHARI PÉTER DOBAI ATTILA

Részletesebben

Kapcsolt energiatermelés a Kelenföldi Erőműben. Készítette: Nagy Attila Bence

Kapcsolt energiatermelés a Kelenföldi Erőműben. Készítette: Nagy Attila Bence Kapcsolt energiatermelés a Kelenföldi Erőműben Készítette: Nagy Attila Bence Alapfogalmak 1. Kapcsolt hő- és villamosenergia-termelés: hő és villamos energia előállítása egy technológiai folyamatban, mechanikai

Részletesebben

A munkavégzés a rendszer és a környezete közötti energiacserének a D hőátadástól eltérő valamennyi más formája.

A munkavégzés a rendszer és a környezete közötti energiacserének a D hőátadástól eltérő valamennyi más formája. 11. Transzportfolyamatok termodinamikai vonatkozásai 1 Melyik állítás HMIS a felsoroltak közül? mechanikában minden súrlódásmentes folyamat irreverzibilis. disszipatív folyamatok irreverzibilisek. hőmennyiség

Részletesebben

A természetes folyamatok iránya (a folyamatok spontaneitása)

A természetes folyamatok iránya (a folyamatok spontaneitása) A természetes folyamatok iránya (a folyamatok spontaneitása) H 2 +O 2 H 2 O 2 2 2 gázok kitöltik a rendelkezésükre álló teret meleg tárgy lehűl Rendezett Rendezetlen? az energetikailag (I. főtételnek nem

Részletesebben

Hőtan 2. feladatok és megoldások

Hőtan 2. feladatok és megoldások Hőtan 2. feladatok és megoldások 1. Mekkora a hőmérséklete 60 g héliumnak, ha első energiája 45 kj? 2. A úvárok oxigénpalakjáan 4 kg 17 0C-os gáz van. Mekkora a első energiája? 3. A tanulók - a fizika

Részletesebben

Anyagtudomány. Ötvözetek egyensúlyi diagramjai (állapotábrák)

Anyagtudomány. Ötvözetek egyensúlyi diagramjai (állapotábrák) Anyagtudomány Ötvözetek egyensúlyi diagramjai (állapotábrák) Kétkomponensű fémtani rendszerek fázisai és szövetelemei Folyékony, olvadék fázis Színfém (A, B) Szilárd oldat (α, β) (szubsztitúciós, interstíciós)

Részletesebben

Termoelektromos hűtőelemek vizsgálata

Termoelektromos hűtőelemek vizsgálata KLASSZIKUS FIZIKA LABORATÓRIUM 4. MÉRÉS Termoelektromos hűtőelemek vizsgálata Mérést végezte: Enyingi Vera Atala ENVSAAT.ELTE Mérés időpontja: 2011. november 30. Szerda délelőtti csoport 1. A mérés célja

Részletesebben