MMVA01-teori

Alla Inga Spara

• slutet system en identifierbar, fixerad m ̈angd massa, omsluts av systemgräns.
• kontrollvolym n specificerad volym, t.ex. runt en kompressor eller en turbin. Massa till ̊ats passera volymenss.k. kontrollytor.
• tillståndsstorhet en m ̈atbar storhet f ̈or ett system i j ̈amvikt.
• intensiv/extensiv storhet En extensiv storhet ̈ar proportionell mot systemets massa (massberoende storhet), ex. energi. Enintensiv storhet ̈ar oberoende av systemets massa (massoberoende∼), ex. temperatur.
• termodynamisk jämvikt Vid j ̈amvikt f ̈or ett system existerar inga drivande potentialer inom systemet. F ̈or termodynamiskj ̈amvikt kr ̈avs termisk j ̈amvikt (samma temperatur ̈overallt), mekanisk j ̈amvikt (samma tryck),fasj ̈amvikt (samma massa i varje komponent) samt kemisk j ̈amvikt (samma kemiska samman-s ̈attning)
• enkelt kompressibelt system = ett system med f ̈orsumbar inverkan av r ̈orelse, gravitation, ytsp ̈anning samt elektriska ochmagnetiska krafter.
• tillståndsförändring (process) = f ̈or ̈andring som sker n ̈ar ett system g ̊ar fr ̊an ett j ̈amviktstillst ̊and till ett annat.
• kvasistatiskt system n process som sker s ̊a l ̊angsamt att avvikelser fr ̊an j ̈amviktsf ̈orh ̊allanden under processen ̈arf ̈orsumbara.
• isoterm/isokor/isobar process Isoterm process: process vid konstant temperatur; isobar process:∼konstant tryck; isokor:∼konstant volym
• cyklisk process (kretsprocess) n process d ̈ar mediet ̊aterg ̊ar till begynnelsetillst ̊andet vid slutet av processen, oftast repetitivt(cykliskt).
• stationär process rocess i vilken alla fl ̈oden genom en kontrollvolym ̈ar konstanta i tiden; alla storheter ̈arkonstanta i tiden i resp. punkt inom kontrollvolymen
• kelvin till celsius T[K] =T[◦C] + 273.15
• formulera det sk tillståndspostulatet Tillst ̊andet (j ̈amviktstillst ̊andet) f ̈or ett enkelt kompressibelt system ̈ar fullst ̈andigt beskrivet avtv ̊a oberoende intensiva tillst ̊andsstorheter, t.ex. temperaturToch volymitetv.
• redogör nollte huvudsatsen Tv ̊a system har samma temperatur om de ̈ar i termisk j ̈amvikt med varandra, d.v.s. om ingen f ̈or- ̈andring sker om de f ̊ar kommunicera (bortsett fr ̊an ev. kemiska reaktioner). Betrakta tv ̊a system(S1 och S3) som har samma temperatur. N ̈ar system S3 f ̈ors i kontakt med ett system S2 skerm ̈arkbara f ̈or ̈andringar. Om dessa inte beror av kraftverkan mellan systemen ̈ar temperaturen f ̈orS1 och S2 olika.
• inre energi Inre energi = summan av molekylernas kinetiska och potentiella energi relativt masscentrum.Uppdelning kan g ̈oras i sensibel och latent energi, kemisk energi samt k ̈arnenergi; sensibel energi ̈ar summan av molekylernas kinetiska energi (translation, rotation, vibration, etc.); latent energiden potentiella energi som kommer sig av bindningar mellan molekyler; kemisk energi = po-tentiell energi p.g.a. bindningar mellan atomer; k ̈arnenergi = potentiell energi upplagrad inomatomk ̈arnorna.
• Definiera begreppet v ̈arme (v ̈armeutbyte). Vad avses med adiabatiska f ̈orh ̊allandeneller att en process ̈ar eller kan betraktas som adiabatisk? V ̈arme ̈ar det (energi-)utbyte mellan system och dess omgivning somsker p.g.a. temperatur-differens. En adiabatisk process ̈ar en process utan v ̈armeutbyte (Tsys=Tsurr) eller en processd ̈ar v ̈armeutbytet kan f ̈orsummas
• Definiera begreppet arbete (termodynamiskt). F ̈orklara varf ̈or arbete inte kan varaen tillst ̊andsstorhet. Ev. massutbyte or ̈aknat ̈ar arbete det energiutbyte (under en process) som inte ̈ar v ̈arme (v ̈arme ̈ar det energiutbyte som sker p.g.a. olikhet i temperatur). Arbete ̈ar ett energiutbyte som skerp.g.a. kraftverkan l ̈angs en str ̈acka. Arbetet beror av processv ̈agen och kan d ̈arf ̈or inte vara enm ̈atbar egenskap f ̈or ett system i j ̈amvikt.
• Formulera i ord och symboler principen om energins of ̈orst ̈orbarhet g ̈allande en kon-trollvolym. Energiutbyte kan ske p ̊a tre olika s ̈att, vilka? Netto energiutbyte in i en kontrollvolym ( ̈oppet system) via v ̈armeutbyte, arbetsutbyte och mass-transport ̈ar lika med energi ̈andringen inom kontrollvolymen,Ein−Eout=Qin−Qout+Win−Wout+Emass,in−Emass,out= ∆ECV.
• enhetligt ämne homogent ̈amne med enhetlig kemisk sammans ̈attning ̈aven om fasomvandling sker. Alla ̈amnenmed viss konstant molekylstruktur, s.k. rena ̈amnen, ex. vatten (H2O), ̈ar enhetliga.
• kondensation fasomvandling ånga till vätska
• komprimerad vätska vätska som inte är på gränsen till förångning
• mättad vätska/ånga vätska eller ånga som är på gränsen till förångning/kondensation
• överhettad ånga ånga som inte är på gränsen till kondensation
• ångtryckskurva kurva som anger förhållandet mellan förångningstemp och tryck. slutar i kritiska punkten
• kritisk punkt det j ̈amviktstillst ̊and (gr ̈anspunkt i tillst ̊andsdiagram) d ̈ar m ̈attad v ̈atska = m ̈attad ̊anga; detg ̊ar inte att s ̈arskilja v ̈atska och ̊anga (gas) i den kritiska punkten
• trippelpunkt det j ̈amviktstillst ̊and (punkt i fasdiagram) d ̈ar fast fas, v ̈atska och gas existerar samtidigt
• sublimation fasomvandling mellan fast och ånga eller omvänt
• entalpi h Entalpi per massenhet:h=u+P v[J/kg];uinre energi per massenhet,Ptryck ochvvolymitet.
• specifik ångmängd/ ångkvalitet x massa m ̈attad ̊anga i f ̈orh ̊allande till total massa i en m ̈attnadsblandning,x=mvapor/mtotal=mg/m.
• ideal gas gas som uppfyller ideala gaslagen,P v=RT, d ̈arR ̈ar gaskonstanten[J kg−1K−1];P ̈ar absoluttryck;T ̈ar absolut temperatur;v ̈ar volymitet (volym per massenhet)
• Definiera f ̈or ̊angningsentalpihfgf ̈or ett enhetligt ̈amne. Hur inverkar trycket p ̊ahfg? hfg=hg−hf, d ̈arhg ̈ar entalpin f ̈or m ̈attad ̊anga ochhfentalpin f ̈or m ̈attad v ̈atska (vid ett vissttryck;h=entalpi per massenhet);hfgminskar med ̈okande tryck f ̈or att bli noll vid det kritiskatrycket.
• H ̈arled ett uttryck p ̊a (medel-)volymiteten f ̈or ett system best ̊aende av ett enhetligt ̈amne i det fuktiga omr ̊adet. Specifik ̊angm ̈angd ̈arxoch vid aktuell temperatur ̈arvolymiteten f ̈or m ̈attad v ̈atskavfoch volymiteten f ̈or m ̈attad ̊angavg. Betrakta en viss volymVav ̈amnet,V=Vf+Vg, d ̈arVf ̈ar volymen m ̈attad v ̈atska ochVgvolymen m ̈attad ̊anga. Volymen har totala massanmoch dess volymitet ̈ar d ̊av=V/m;V=mv=mfvf+mgvg, d ̈armf=m−mg. Medx=mg/mf ̊asv= (1−x)vf+xvg=vf+x(vg−vf).
• F ̈orklara vad som avses med volym ̈andringsarbete. Ange ett generellt uttryck p ̊ahur detta arbete kan ber ̈aknas (slutet system). Volym ̈andringsarbete = det arbete som inneb ̈ar f ̈orflyttning av ett systems begr ̈ansningsyta i sam-band med kraftverkan i f ̈orflyttningens rikt ning (normalkrafter);Wb=∫PbdV, d ̈arPb ̈ar trycketverkande mot systemgr ̈ansen d ̈ar volym ̈andringdVsker.
• polytrop process en process d ̈ar sambandet mellan tryckPoch volymVkan beskrivas m.h.a.PVn=C, d ̈arCochn ̈ar konstanter;n=polytropexponent.
• specifik v ̈armekapacitetcv cv= (∂u/∂T)v, partiella derivatan av den inre energin per massenhet m.a.p. temperaturen vidkonstant volym. Alt. i ord:cv ̈ar summan av det v ̈arme och arbete som m ̊aste tillf ̈oras1 kgavett ̈amne f ̈or att ̈oka dess temperatur1 Kvid en isokor process.
• specifik v ̈armekapacitetcp cp= (∂h/∂T)P, partiella derivatan av entalpin per massenhet m.a.p. temperaturen vid konstanttryck. Alt. i ord:cp ̈ar summan av det v ̈arme och arbete (volym ̈andringsarbete or ̈aknat) som m ̊astetillf ̈oras1 kgav ett ̈amne f ̈or att ̈oka dess temperatur1 Kvid en isobar process
• perfekt gas Perfekt gas = ideal gas med konstantacpochcv. Ideal gas = gas som uppfyllerP v=RT.

Alla Inga Spara