Poznámky k cvičením z termomechaniky Cvičení 9.



Podobné dokumenty
Poznámky k cvičením z termomechaniky Cvičení 10.

Poznámky k semináři z termomechaniky Grafy vody a vodní páry

Termodynamická soustava Vnitřní energie a její změna První termodynamický zákon Řešení úloh Prof. RNDr. Emanuel Svoboda, CSc.

Podívejte se na časový průběh harmonického napětí

MĚŘENÍ POVRCHOVÉHO NAPĚTÍ VODY

CZ.1.07/1.5.00/

Elektrický proud v elektrolytech

Základy vztlakové síly v pokusech

KAPALINY Autor: Jiří Dostál 1) Který obrázek je správný?

þÿ D o r o t o v i, P e t e r

1. Mechanika - úvod. [ X ] - měřící jednotka. { X } - označuje kvantitu (množství)

3.1.6 Dynamika kmitavého pohybu, závaží na pružině

2.6.6 Sytá pára. Předpoklady: 2604

Newtonův zákon I

Ústřední komise Chemické olympiády. 47. ročník 2010/2011. OKRESNÍ KOLO kategorie D ŘEŠENÍ SOUTĚŽNÍCH ÚLOH

= T = 2π ω = 2π 12 s. =0,52s. =1,9Hz.

r j Elektrostatické pole Elektrický proud v látkách

Univerzita Pardubice Fakulta elektrotechniky a informatiky. Program na výpočet parametrů vlhkého vzduchu Vlastimil Flegl

Poznámky k cvičením z termomechaniky Cvičení 3.

MĚŘENÍ NA ASYNCHRONNÍM MOTORU

11. Tepelné děje v plynech

Motorová čerpadla Honda pro všechny oblasti použití. Čerpadla vodní na čistou vodu, kalová na kalnou vodu, speciální vodní vysokotlaká čerpadla

3.1.3 Rychlost a zrychlení harmonického pohybu

Cvičení z termomechaniky Cvičení 3.

CHEMICKÉ VÝPOČTY II SLOŽENÍ ROZTOKŮ. Složení roztoků udává vzájemný poměr rozpuštěné látky a rozpouštědla v roztoku. Vyjadřuje se:

Jednotlivým bodům (n,2,a,e,k) z blokového schématu odpovídají body na T-s a h-s diagramu:

molekuly zanedbatelné velikosti síla mezi molekulami zanedbatelná molekuly se chovají jako dokonale pružné koule

1 Poznámka k termodynamice: Jednoatomový či dvouatomový plyn?

Cirkulační vzduchu bod 5 (C) t 5 = 20 C ϕ 5 = 40% 1) Směšování vzduchu (změna z 4 a 5 na 6): Vstupní stav:

h ztr = ς = v = (R-4) π d Po dosazení z rov.(r-3) a (R-4) do rov.(r-2) a úpravě dostaneme pro ztrátový součinitel (R-1) a 2 Δp ς = (R-2)

Cvičení z termomechaniky Cvičení 5.

PRAKTIKUM I. Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK. Název: Studium harmonických kmitů mechanického oscilátoru

Povrchové procesy. Přichycení na povrch.. adsorbce. monomolekulární, multimolekulární (namalovat) Přichycení do objemu, také plyn v kapalině.

VYBRANÉ STATĚ Z PROCESNÍHO INŽENÝRSTVÍ cvičení 11

Výroba páry - kotelna, teplárna, elektrárna Rozvod páry do místa spotřeby páry Využívání páry v místě spotřeby Vracení kondenzátu do místa výroby páry

Cvičení z termomechaniky Cvičení 7.

Řešení testu 1b. Fyzika I (Mechanika a molekulová fyzika) NOFY listopadu 2015

5.7 Vlhkost vzduchu Absolutní vlhkost Poměrná vlhkost Rosný bod Složení vzduchu Měření vlhkosti vzduchu

FYZIKA 3. ROČNÍK. Vlastní kmitání oscilátoru. Kmitavý pohyb. Kinematika kmitavého pohybu. y m

Kontrolní otázky k 1. přednášce z TM

Dynamika proudících plynů

1. Hmotnost a látkové množství

BEZSTYKOVÁ KOLEJ NA MOSTECH

FYZIKA 2. ROČNÍK. Příklady na obvody střídavého proudu. A1. Určete induktanci cívky o indukčnosti 500 mh v obvodu střídavého proudu o frekvenci 50 Hz.

ZAKLADY FYZIKALNI CHEMIE HORENí, VÝBUCHU A HAŠENí

MĚŘENÍ VLHKOSTI. Vlhkoměr CHM 10 s kapacitní sondou

2.7.6 Rovnice vyšších řádů

11. cvičení z Matematiky 2

Praktikum 1. Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK. Úloha č...xvi... Název: Studium Brownova pohybu

12. Termomechanika par, Clausiova-Clapeyronova rovnice, parní tabulky, základni termodynamické děje v oblasti par

Jelikož jsme chráněnou dílnou poskytujeme firmám náhradní plnění (viz. Ceník 2. Vážená paní/pane,

Viz též stavová rovnice ideálního plynu, stavová rovnice reálného plynu a van der Waalsova stavová rovnice.

Stanovení texturních vlastností fyzisorpcí dusíku

VYBRANÉ STATĚ Z PROCESNÍHO INŢENÝRSTVÍ cvičení 12

Absolventi středních škol a trh práce OBCHOD. Odvětví:

5. Výpočty s využitím vztahů mezi stavovými veličinami ideálního plynu

Chemie - cvičení 2 - příklady

KERAMICKÉ NOSNÉ PŘEKLADY HELUZ 23,8 EN (2)

Cvičení z termomechaniky Cvičení 7 Seminář z termomechaniky

Hmotnostní procenta (hm. %) počet hmotnostních dílů rozpuštěné látky na 100 hmotnostních dílů roztoku krát 100.

FÁZOVÉ PŘECHODY. Fyzikální děj, při kterém se mění skupenství látky, se nazývá změna skupenství.

POTENCIOMETRICKÁ TITRAČNÍ KŘIVKA Stanovení hydroxidu a uhličitanu vedle sebe dle Wardera

FYZIKA 2. ROČNÍK. Změny skupenství látek. Tání a tuhnutí. Pevná látka. soustava velkého počtu částic. Plyn

Základy elektrotechniky

Použití substituce pro řešení nerovnic II

Termodynamika par. Rovnovážný diagram látky 1 pevná fáze, 2 kapalná fáze, 3 plynná fáze

Identifikace a popis sezónní složky

KINETICKÁ TEORIE PLYNŮ

Varianta A. Příklad 1 (25 bodů) Funkce f je dána předpisem

VLHKOST HORNIN. Dělení vlhkostí : Váhová (hmotnostní) vlhkost w - poměr hmotnosti vody ve vzorku k hmotnosti pevné fáze (hmotnosti vysušeného vzorku)

VZDUCH V MÍSTNOSTI POMŮCKY NASTAVENÍ MĚŘICÍHO ZAŘÍZENÍ. Vzdělávací předmět: Fyzika. Tematický celek dle RVP: Látky a tělesa

Inflace. Makroekonomie I. Inflace výpočet pomocí CPI, deflátoru. Téma cvičení. Osnova k teorii inflace. Vymezení podstata inflace

Názvosloví Kvalita Výroba Kondenzace Teplosměnná plocha

PRÁCE S ROZTOKY A JEJICH KONCENTRACE

x 0; x = x (s kladným číslem nic nedělá)

Nezaměstnanost absolventů škol se středním a vyšším odborným vzděláním Mgr. Martin Úlovec

Pedagogická poznámka: Cílem hodiny je zopakování vztahu pro hustotu, ale zejména nácvik základní práce se vzorci a jejich interpretace.

Obsah. ÚLOHY Z MECHANIKY I Jednoduché soustavy spojené vláknem. Studijní text pro řešitele FO kategorie D a ostatní zájemce o fyziku

Složené kmitání. Mechanické kmitání a vlnění

PROCESY V TECHNICE BUDOV 9

LABORATORNÍ CVIČENÍ Z FYZIKY

Absolventi středních škol a trh práce ZEMĚDĚLSTVÍ. Odvětví:

. je zlomkem. Ten je smysluplný pro jakýkoli jmenovatel různý od nuly. Musí tedy platit = 0

Výpočty za použití zákonů pro ideální plyn

Vysoká škola technická a ekonomická v Českých Budějovicích. Institute of Technology And Business In České Budějovice

PRIMOR 2060 H. tažené a nesené zastýlací a krmné vozy. Dokonalé zastýlání se značkou Vaší důvěry!

Vnitřní energie ideálního plynu podle kinetické teorie

Jednotky zrychlení odvodíme z výše uvedeného vztahu tak, že dosadíme za jednotlivé veličiny.

Potřeba tepla na vytápění budovy

2.7.6 Rovnice vyšších řádů

Riemannova hypotéza Martin Havlík 2. A

Vznik střídavého proudu Obvod střídavého proudu Výkon Střídavý proud v energetice

VÝHODY A NEVÝHODY PNEUMATICKÝCH MECHANISMŮ

8. Termodynamika a molekulová fyzika

Elektřina a magnetismus Elektrostatické pole

( ) ( ) Newtonův zákon II. Předpoklady:

Vznik a vlastnosti střídavých proudů

Vestavba archivu v podkroví

3.2.2 Rovnice postupného vlnění

CS Úřední věstník Evropské unie L 54/15

Transkript:

Voda a vodní pára Při výpočtech příkladů, které jsou zaěřeny na výpočty vody a vodní páry je důležité si paatovat veličiny, které jsou kritické a z hlediska výpočtu i nezbytné. Jedná se o hodnoty teploty a tlaku v takzvané kritické bodu. Hodnoty jsou následující: T = 675,15 [K] = 402 [ C] p = 22,120 [MPa] Tyto hodnoty jsou nezbytné i z hlediska kreslení grafů vody a vodní páry. V následující si ukážee, jak tyto diagray vypadají. Již na první pohled je vidět, že diagra je rozdělen do tří základních oblastí (odrá, žlutá a šedá). Představe si uzavřenou nádobu, která je úplně naplněna vodou. To znaená, že voda je ve forě kapaliny, tedy obsah nádoby se skládá jeno z jedné fáze. Tuto skutečnost ná představuje odrá oblast oblast 1

kapaliny. V tabulkách 1 jsou hodnoty stavových veličin pro kapalinu/stlačenou kapalinu (tlak, teplota, ěrný obje, ěrná entalpie, ěrná entropie) odpovídající syté páře v části Jednofázová oblast Stlačená kapalina a přehřátá pára. Druhý případ nastává, když áe v nádobě vodu, ale ta je forě páry (přehřáté páry), tedy skupenství je plynné. I v toto případě se jedná o jednu fázi. Tuto skutečnost ná představuje šedá oblast oblast páry (přehřáté páry). V tabulkách 1 jsou hodnoty stavových veličin pro přehřátou páru (tlak, teplota, ěrný obje, ěrná entalpie, ěrná entropie) odpovídající syté páře v části Jednofázová oblast Stlačená kapalina a přehřátá pára. Pak je poslední ožnost, že v nádobě áe vodu ve forě kapaliny i páry a jejich nožství je v určité poěru. Máe tedy dvě fory skupenství, tedy se jedná o dvě fáze. Oblast, kde áe v nádobě kapalinu i páru, ná zobrazuje žlutá oblast oblast okré páry. Poznáka: V oblasti nad ezníi křivkai oddělují oblast páry a kapaliny kritická izobara a kritická izotera. Tyto křivky přísluší hodnotá teploty a tlaku v kritické bodu. Pozor!!! Pojy oblast kapaliny (kapalina), oblast páry (pára/přehřátá pára), oblast okré páry (okrá pára), kritická izobara, kritická izotera jsou důležité pojy z hlediska výpočtu příkladů, protože se od nich často odvíjí celý výpočet. Oblast okré páry je právě specifiku diagraů vody a vodní páry. Oblast okré páry je ohraničena levou ezní křivkou (odrá křivka), pravou ezní křivkou (zelená křivka) a kritický bode K. V kritické bodě K dosahuje voda/vodní pára výše zíněných kritických hodnot teplot a tlaků (T = 675,15 [K] = 402 [ C]; p = 22,120 [MPa]). Co vlastně reprezentují levá a pravá ezní křivka? Jak už názvy napovídají, bude se jednat o ezní stavy. Jako příklad si uvedee opět příklad uzavřené nádoby s vodou v kapalné stavu (nacházíe se tedy v oblasti kapaliny odrá oblast). Když začnee dodávat teplo při nějaké tlaku, tak za nějakou dobu, když dodáe dostatečné nožství tepla, se kapalina začne odpařovat (ěnit fázi). Při různých tlacích se teplota, při které se začne voda odpařovat, ění. Poslední stav (při určité tlaku a teplotě), když je voda ještě v kapalné fázi, tak hodnoty vlastností vody odpovídají hodnotá přesně hodnotá na levé ezní křivce (odrá křivka). Když tedy hodnoty vlastností vody odpovídají hodnotá přesně hodnotá na levé ezní křivce, kapalině se říká sytá kapalina. V tabulkách 1 jsou hodnoty stavových veličin pro sytou kapalinu (tlak, teplota, ěrný obje, ěrná entalpie, ěrná entropie) odpovídající syté kapalině v části Vlastnosti na ezi sytosti (podle teploty/podle tlaku). Některé veličiny jako ěrný obje, ěrná entalpie, ěrná entropie jsou ve sloupcích, kde nad označení veličiny je jedna čárka (v, h, s ). Přivádění dalšího tepla se tedy kapalina začne odpařovat. V uzavřené nádobě áe jak páru, tak i kapalinu. Dle výše uvedených úvah se tedy nacházíe již v oblasti okré páry. Když budee přivádět nadále teplo, tak se kapalina nakonec celá odpaří a v nádobě zůstane jeno voda ve forě páry. První stav (při určité tlaku a teplotě), když je voda pouze ve forě páry, hodnoty vlastností vody odpovídají hodnotá přesně hodnotá na pravé ezní křivce (zelená křivka). Když tedy hodnoty vlastností vody odpovídají hodnotá přesně hodnotá na pravé ezní křivce, páře se říká sytá pára. V tabulkách 1 jsou hodnoty stavových veličin pro sytou páru (tlak, teplota, ěrný obje, ěrná entalpie, ěrná entropie) odpovídající syté páře v části Vlastnosti na ezi sytosti (podle teploty/podle tlaku). Některé veličiny jako 1 MAREŠ, Radi: Tabulky terodynaických vlastností vody a vodní páry, ZČU-Plzeň, 2008, ISBN:978-80-7043-680-6 2

ěrný obje, ěrná entalpie, ěrná entropie jsou v sloupcích, kde nad označení veličiny jsou dvě čárky (v, h, s ). Pozor!!! Pojy sytá kapalina a sytá pára jsou důležité pojy z hlediska výpočtu příkladů, protože se od nich často odvíjí celý výpočet. Oblast okré páry Jak bylo zíněno výše, oblast okré páry je specifická v to sěru, že voda se nachází ve dvou fázích. V uzavřené nádobě je ve forě kapaliny i ve forě páry. Celková hotnost v uzavřené nádobě by teda činila součet hotnosti vody v kapalné a plynné stavu. Saozřejě usí platit zákon zachování hotnosti a tedy ůžee napsat: = + Kde: - celková hotnost okré páry - hotnost kapaliny v celkové objeu okré páry - hotnost páry v celkové objeu okré páry Saozřejě pára i kapalina zabírají jiný ěrný obje a tedy ůžee napsat: v = v + v v - celkový ěrný obje okré páry v - ěrný obje kapaliny v celkové objeu okré páry v - ěrný obje páry v celkové objeu okré páry Hotnost páry, která tvoří část z celkové hotnosti je vyjádřena veličinou, která se nazývá suchost. Suchost ůžee vyjádřit následující způsobe: Z rovnice plynou následující úvahy: Když je podíl x = = + rovno nule, tak se v dané uvažované objeu nenachází voda ve forě páry. Suchost je tedy rovna nule (x = 0). Touto stavu odpovídá stav syté kapaliny. Tyto hodnoty se dají vyčíst z tabulek. V tabulkách 1 jsou hodnoty stavových veličin pro sytou kapalinu (tlak, teplota, ěrný obje, ěrná entalpie, ěrná entropie) odpovídající syté kapalině v části Vlastnosti na ezi sytosti (podle teploty/podle tlaku). Některé veličiny jako ěrný obje, ěrná entalpie, ěrná entropie jsou v sloupcích, kde nad označení veličiny je jedna čárka (v, h, s ). Když je podíl rovno jedné, tak se v dané uvažované objeu nenachází voda ve vody. Suchost je tedy rovna jedné (x = 1). Touto stavu odpovídá stav syté páry. Tyto hodnoty se dají vyčíst z tabulek. V tabulkách 1 jsou hodnoty stavových veličin pro sytou páru (tlak, teplota, ěrný obje, ěrná entalpie, ěrná entropie) odpovídající syté páře v části Vlastnosti na ezi sytosti (podle teploty/podle tlaku). Některé veličiny jako ěrný obje, ěrná entalpie, ěrná entropie jsou v sloupcích, kde nad označení veličiny jsou dvě čárky (v, h, s ). Interval pro suchost je tedy <0,1> 3

Jak to plyne z výše uvedeného, x=0 a x=1 jsou křiky. Jelikož tedy poěr ůže nabýt hodnot ezi nulou a jedničkou, tyto zbylé křivky reprezentují taky suchost. Říka se ji křivky suchosti (čerchované čáry) a reprezentují hodnoty suchosti v oblastní okré páry. Výše jse si uvedli, že hodnoty pro suchost x=0 a x=1 najdee v tabulkách. Jak ale dopočítat zbylé hodnoty v oblasti okré páry? Využití výše zíněných poznatků zákona zachování se ůžee dopracovat k následující rovnicí: Vynásobíe hotnost a ěrný obje. v =. v +. v Pak celou rovnici podělíe celkovou hotností sěsi kapaliny a páry: v =. v +. v Tady se objevil poěr, co představuje suchost: v =. v + x. v Ze zákona zachování pak ůžee napsat: = v =. v + x. v Objevil se opět poěr, což představuje suchost. Rovnice nabyde následujícího tvaru: Odstranění závorky dostanee: v = (1 x). v + x. v v = v xv + x. v Vyjutí členu suchosti před závorku pak dostáváe rovnici pro výpočet ěrného objeu v oblasti okré páry: v = v + x. (v v ) V případě, kdy áe v zadání již zadaný ěrný obje okré páry, ůžee dopočítat zpětně suchost následující způsobe: v v x = v v Stejný způsobe se řídí i výpočet ěrné entalpie a ěrné entropie: h = h + x. (h h ) x = h h h h s = s + x. (s s ) 4

Charakteristické znaky grafů: x = s s s s Při kreslení izočar se řídíe podobnýi pravidly jako v případě izočar pro ideální plyn (viz http://hoe.zcu.cz/~gaspar/cv/cv_tm_04_01.pdf). Sěr růstu nebo poklesu veličin se řídí stejnýi pravidly. Rozdíl je evidentní v oblasti okré páry. Pro naše výpočty budee uvažovat, že ezi pravou a levou ezní křivkou je izobara totožná s izoterou. Grafy tedy budou vypadat následovně: 5

6

7

8