Přehled základních fyzikálních veličin užívaných ve výpočtech v termomechanice. Autor Ing. Jan BRANDA Jazyk Čeština

Transkript

1 Identifikátor materiálu: ICT 2 41 Registrační číslo projektu CZ.1.07/1.5.00/ Název projektu Vzděláváme pro život Název příjemce podpory SOU plynárenské Pardubice název materiálu (DUM) Mechanika - Termomechanika - Fyzikální veličiny Anotace Přehled základních fyzikálních veličin užívaných ve výpočtech v termomechanice. Autor Ing. Jan BRANDA Jazyk Čeština Očekávaný výstup Žák si procvičí znalost základních fyzikálních veličin užívaných ve výpočtech v termomechanice. Klíčová slova Druh učebního materiálu Pracovní list, výklad, cvičení Druh interaktivity Aktivita Cílová skupina Žák střední vzdělání s výučním listem / střední vzdělání s Stupeň a typ vzdělávání maturitní zkouškou Typická věková skupina od 15 do 26 let / 1.; 2.; 3.; 4. ročník Celková velikost; název do 500 kb; ICT-2-41.doc souboru Prameny a literatura: MIČKAL, Karel. Technická mechanika II: pro střední odborná učiliště. Vyd. 3., nezm. Praha: Informatorium, 1998c1990, 118 s. ISBN MIČKAL, Karel. Sbírka úloh z technické mechaniky pro střední odborná učiliště a střední odborné školy: pro střední odborná učiliště a střední odborné školy. 5. nezměn. vyd. Praha: Informatorium, 1998, 265 s. ISBN X. Studijní materiál: Mechanika III (2.díl, Termomechanika tekutin), M.H. 2004, SPŠ Uherské Hradiště. Dílo smí být dále šířeno pod licencí CC BY-SA ( Materiály jsou určeny pro bezplatné používání pro potřeby výuky a vzdělávání na všech typech škol a školských zařízení. Jakékoliv další využití podléhá autorskému zákonu. Všechna neocitovaná autorská díla jsou dílem autora. Všechny neocitované kliparty jsou součástí prostředků výukového sw MS Word. ICT-2-41 Termomechanika - Fyzikální veličiny 1

2 Termomechanika - Fyzikální veličina? Fyzikální veličinou popisujeme konkrétní vlastnost tělesa. K popisu se používá: 1. název Teplota 2. definice slovní popis Teplota nám popisuje v jakém stavu se těleso nachází. 3. značka T 4. konkrétní velikost číselné vyjádření 1 [K] 5. jednotka [K] (Kelvinl), také se používá jednotka [ C], absolutní hodnota 1 [ C] je stejně velká jako absolutní hodnota 1 [K]. ICT-2-41 Termomechanika - Fyzikální veličiny 2

3 Úkol: Fyzikální veličiny, které jsou zapsány názvem, popiš značkou a jednotkou, případně stručně definuj: teplota... dovolené napětí... termodynamická teplota... tlak... objem... měrný objem... hustota... hmotnost... měrná tepelná kapacita... teplo... měrné skupenské teplo tání... měrné skupenské teplo varu... tepelný tok objemový tok... hmotnostní tok... součinitel teplotní délkové roztažnosti... součinitel teplotní objemové roztažnosti... součinitel izochorické teplotní rozpínavosti plynu... modul pružnosti v tahu... síla... plynová konstanta... adiabatický exponent... příkon... výkon... účinnost... práce... měrná absolutní práce... měrná technická práce... střední indikovaný tlak... vnitřní energie... entalpie... entropie... součinitel přestupu tepla... součinitel tepelné vodivosti... součinitel prostupu tepla... střední teplotní spád... ICT-2-41 Termomechanika - Fyzikální veličiny 3

4 Výsledek úkolu: Fyzikální veličiny, které jsou zapsány názvem, popiš značkou a jednotkou, případně stručně definuj: teplota... t [ C]... 0 C = 273,15 K; teplota popisuje stav hmoty, souvisí s vnitřní energií molekul termodynamická teplota... T kelvin [K]; stav termodynamické rovnováhy tlak... p [Pa] = [kg.m -1. s -2 ]; F/S síla působící kolmo na plochu objem... V [m 3 ]; vyplňuje prostor tělesa měrný objem... v [m 3.kg -1 ]; objem vztažený na 1m 3 látky hustota... ρ [kg.m -3 ]; podíl hmotnosti a objemu hmotnost... m [kg]; popisuje množství látky v tělese měrná tepelná kapacita... c [J.kg -1.K -1 ]; teplo k ohřátí 1kg látky o 1 C teplo... Q [J] = [kg.m 2. s -2 ]; popisuje tepelnou energii látky tepelný tok... Q τ [J.s -1 ] objemový tok... Q v =V τ [m 3.s -1 ] hmotnostní tok... Q m =m τ [kg.s -1 ] součinitel teplotní délkové roztažnosti... α [K -1 ]; rozdíl délky při změně teploty o 1 C součinitel teplotní objemové roztažnosti... γ[k -1 ]; rozdíl objemu při změně teploty o 1 C dovolené napětí... σ [Mpa] tah, tlak, ohyb; τ [Mpa] střih, smyk, krut modul pružnosti v tahu... E [MPa] síla... F [N] = [kg.m. s -2 ]; popisuje vzájemné působení dvou těles součinitel izochorické teplotní rozpínavosti plynu... β[k -1 ] =273-1 měrné skupenské teplo tání... l 1,2 = l t [J.kg -1 ]; teplo ke změně skupenství 1kg látky (kapalné a pevné) měrné skupenské teplo varu... l 2,3 = l v [J.kg -1 ] ]; teplo ke změně skupenství 1kg látky (plynné a pevné) plynová konstanta... r =p.v /T [J.kg -1.K -1 ] ; r = c p - c v ICT-2-41 Termomechanika - Fyzikální veličiny 4

5 adiabatický exponent... χ [bezrozměrný]; χ = c p / c v příkon [výkon]... P = A/t; podíl práce a času, P [W] (Watt) = [kg.m 2. s -3 ] účinnost...η; podíl výkonu a příkonu, η < 1 práce...a [J] = [kg.m 2. s -2 ]; těleso koná práci pokud působí silou po určité dráze, součin dráhy a síly; A=F.s měrná absolutní práce...a [J.kg -1 ], neboli objemová práce. A= p. V / m střední indikovaný tlak...p is [Pa] měrná technická práce...a t [J.kg -1 ]; vypočítá se jako obsah ploch z p v diagramu, je dána změnou tlaku látky a je v ní zahrnuta energie na obnovu pracovní schopnosti stroje. A t = p. V / m vnitřní energie... U [J] = m. c v. T entalpie... I [J] = U + E tl ; součet vnitřní energie a tlakové energie entropie... S [J.kg -1 ] = Q / T; podíl tepla a termodynamické teploty, Entropie může zůstat beze změny nebo roste. Čím více roste Entropie, tím ubývá schopnost konat práci. součinitel přestupu tepla... α 1 [W.m -2.K -1 ] součinitel tepelné vodivosti... λ [W.m -1.K -1 ] součinitel prostupu tepla... K [W.m -2.K -1 ] střední teplotní spád... t s [ C] ICT-2-41 Termomechanika - Fyzikální veličiny 5