obeé efiie rii teelého stroje izohoriký ěj izobariký ěj izoterí ěj aiabatiký ěj Joule-hosoův koefiiet říklay a rovičeí
Carotův yklus Prii teelého stroje: / éiu o telotě řije telo q o teelého zásobíku a vykoá rái / aiabatiká exaze vykoá se ráe 3/ říje ráe 3 a řeáí tela q3 okolí (= hlaější éiu) 4/ aiabatiká korese říje ráe 4. ávrat o očátečího stavu vyěěé telo: vykoaá ráe: q q q 3 4 yklus: q 0 řeokla vratýh ějů! řeokla: ožství álě se eěí oačý rii: hlaičky
eelý stroj ař. ára z arího kotle vee se o arí turbiy eelý stroj zrostřekovává výěu q + ustáleý stav řiveeá eerie = oveeá eerie; kostatí hotostí růtok q q h v q h v t t t q jiá fora I. věty D záko o zahováí eerie u teelýh strojů a ustáleý toke éia (zaebáy oteiálí a kietiká eerie rouů)
ehiká ráe teh ( + ) objeová ráe vraté ěje obj obj =f() / asáváí otevřeý vetil t tlak obje 0 / korese (izoterí ebo aiabatiká) uzavřeé vetily 3/ vytlačováí otevřeý vetil t tlak obje 0 teh t t t asavai_ lyu 0 korese 0 vytlaei_ lyu
ehiká ráe teh ( + ) q + vztažeá a růho olu teelý stroje - lze vyjářit ooí objeové ráe: q q q iterae er artes: q + tehiká ráe o objeové se liší o rozíl objeovýh raí otřebýh a vtlačeí a vytlačeí raovího éia o teelého stroje ieálí ly izoter. ěj + = Praxe: rozíl ůže být velký ( vzik či záik lyé fáze..arí turbia) ejsou stavové veličiy jejih velikost ři řehou ze stavu a stav závisí a estě
ýočet q + Děj q = = + = Izohoriký = 0 ( ) Izobariký = - ( ) 0 Aiabatiký 0 = = Izoterí (vratý) S A = - S G = - S
IZOCORICKÝ DĚJ =kost. ř. autokláv..výočet tela a ohřátí ebo ohlazeí éia q Δ x x ro výočet uto zát telotí závislost..obtížé (obvykle záe ro ieálí ly) je stavová fuke.ůžee zvolit estu
q IZOCORICKÝ DĚJ / izoterí exase ()... 0 / ohřátí ři ekoečě velké objeu = ve stavu ieálího lyu 3/ izoterí korese (). 0 0 Δ Δ 3 0 Δ častý řía ly záe obje stavové rovie Relih Ko: l 3 Q Q R b b a Δ
IZOBARICKÝ DĚJ =kost. q Δ x x q Δ ýočet Δ: = uto určit očátečý a koečý obje / výočet kostat stavové rovie / výočet objeu 3/ výočet Δ* ( ) ( ) 4/ Δ
ýočet Δ se zěou fáze: ř. řeho z a ři tlaku o (tlak asyeýh ar ři ) ři - l olů kaaliy a olů lyu / exaze olů lyé fáze ři k 0 / exaze l olů kaalé fáze ři k 0 3/ ohřev všeh olů (+l) z a ři =0 4/ korese z =o a a tlak ři Celková zěa etalie Δ 0 Δ k Δ l l L 3 Δ Δ L 4 Δ Δ Δ Δ q Δ L L L L 4 3 IZOBARICKÝ DĚJ Δ q
IZOERMNÍ DĚJ =kost. RANÝ IZOERMNÍ DĚJ q ΔS Δ q Δ ΔS ΔA Δ q Δ ΔS ΔG q Rl S S q R z z q q Děj q = = + = Izoterí (vratý) S A = - S G = - S Nuto určit očátečí a koečý stav ( z z) většiou stavové rovie
RANÝ ADIABAICKÝ DĚJ Poissoovy rovie (viz FC): Poěvaž je > latí vžy κ >. Pro jeoatoové lyy se klae κ = 67 ro vouatoové lyy κ = 4 a ro víeatoové lyy se klae obvykle κ = 33. Δ Δ
Reálé hováí: aiabatiká křivka = isoetroa RANÝ ADIABAICKÝ DĚJ S S ýočet ráe ( ebo +). uto určit koečý stav: S=S / S S Rl S st Rl S st st st st st st st =? ezáe / Rl S S Děj q = = + = Aiabatiký 0 = =
Joule hosoův jev itří eerie reálého lyu a rozíl o ieálího lyu závisí jak a telotě tak i a objeu lyu. uto skutečost okazuje Joule hosoův jev. Nastává ři rotlačováí reálého lyu v teelě izolovaé trubii řes órovitou zátku. lak větší ež zůsobí rotlačeí lyu řes škrtíí zátku jejíž órovitá struktura zůsobuje škreí lyu takže evziká vírové rouěí a také ryhlost rouěí je alá. Při ustáleé rouěí ůžee ozorovat že ly ři exazi řes zátku bue ít a obou straáh zátky růzé teloty. Jev ři které ly ři exazi řes zátku ěí telotu ři zěě objeu se azývá Joule hosoův jev. Exerietálě bylo zjištěo že všehy reálé lyy se ři ostatečě vysokýh telotáh ři Joule hosoově roesu ohřívají ( > ) ři ostatečě ízkýh telotáh (a e říliš vysokýh tlaíh) se ohlazují ( < ). Existuje tzv. iverzí telota ři které je =. Iverzí telota závisí a ruhu lyu a tlaku ař. ro voík je to asi -80 C (a touto telotou se exaujíí voík zahřívá o í se ohlazuje) ro heliu je tato telota asi -58 C ro vzuh kyslík a usík je to ěkolik set stuňů elsia.
Joule hosoův koefiiet [Pa - ] J yužití: zkaalňováí lyů v etroheii μ J δ δ Ply se < iv > 0 < 0 <0 ohlazuje > iv < 0 <0 >0 ohřívá
Joule hosoův koefiiet [Pa - ] x x x J x x J vyjářeí: Pro μ J >0 : ři volé exazi lyu (škreí) ohází k oklesu teloty který je úěrý μ J. iara iverzí křivka μ J =0 iverzí telota μ J =0 ro 0 b b b br a 06 5 3 0 0 x x Relih-Ko: iverzí křivka iverzí telota: li ro i k br a 34 5 5 3 liv tlaku
Joule hosoův koefiiet - ohay x J B B ízké tlaky: viriálí rozvoj ař. soooulos (ro eolárí látky) 8 3 8 3 0 0 007 69 0993 00673 005463 00484 0455 066 0445 r r r r r r r x f f f f R B B Nejlée stavové rovie res. Q-fuke B..telota ři íž je B=0
PŘÍKLADY K PROCIČENÍ Příkla 7- yočtěte telo ro uskutečěí izobarikého ěje. Nálí autoklávu je 0 olů CO který se ři atosfériké tlaku ohřívá z teloty 30 K a telotu 365 K. Jaké hyby se oustíe oku zaebáe reálé hováí lyu? k = 3043 K k = 7377 MPa = 08. Příkla 7- Pro ata uveeá v říklau 6-3 vyočtěte koresí (tehikou) rái kterou usíe oat a ol CO v aiabatiky a vratě raujíí koresoru. Dále vyočtěte jaké ožství tela se usí ovést ve výěíku za koresore á-li se ly o koresi izobariky ohlait a ůvoí telotu. (303 K; 05 kpa) (798 K; 474 MPa)