Thermodynamica hoofdstuk 4
Download
1 / 56

THERMODYNAMICA Hoofdstuk 4 - PowerPoint PPT Presentation


  • 90 Views
  • Uploaded on

THERMODYNAMICA Hoofdstuk 4. ing. Patrick Pilat lic. Dirk Willem. GESLOTEN systeem. Potentiële energie kinetische energie. transformeren. transporteren. Arbeid en/of warmte. De 1 ste hoofdwet. Inleiding. Voor gesloten systemen. Inleiding:

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about ' THERMODYNAMICA Hoofdstuk 4' - maxwell-bailey


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
Thermodynamica hoofdstuk 4

THERMODYNAMICA Hoofdstuk 4

ing. Patrick Pilat

lic. Dirk Willem


GESLOTEN

systeem

Potentiële energie kinetische energie

transformeren

transporteren

Arbeid en/of warmte

De 1ste hoofdwet

  • Inleiding

Voor gesloten systemen

Inleiding:

1ste hoofdwet = wet van behoud van energie

Etot =Ekin + Epot + U


De 1ste hoofdwet

  • Inleiding

  • Arbeid

Voor gesloten systemen

≠ vormen van arbeid:

Mechanische arbeid

F ≠ cte: W = ∫Fx dx

F = cte: W = F.Δx

F

Δx


De 1ste hoofdwet

  • Inleiding

  • Arbeid

Voor gesloten systemen

≠ vormen van arbeid:

Arbeid via een roterende as

M = F r en Δs = Δθ r

ω

r

F


k

De 1ste hoofdwet

  • Inleiding

  • Arbeid

Voor gesloten systemen

≠ vormen van arbeid:

Arbeid van een veer

k

k

O

x1

x2

F1

F2

x

a) b) c)


De 1ste hoofdwet

  • Inleiding

  • Arbeid

Voor gesloten systemen

≠ vormen van arbeid:

Volumearbeid

dW = p.A.dx = pdV

W = ∫ dW= ∫ pdV

w = ∫ pdv (arbeid per kg)

p = f(v) moet gekend zijn!!!

F=p.A


De 1ste hoofdwet

  • Inleiding

  • Arbeid

Voor gesloten systemen

≠ vormen van arbeid:

Volumearbeid

W = ∫ pdV (in kJ)

expansie: dV > 0 W > 0

compressie: dV < 0  W < 0


De 1ste hoofdwet

  • Inleiding

  • Arbeid

Voor gesloten systemen

≠ vormen van arbeid:

Volumearbeid

  • Afhankelijk van de gevolgde

    weg

    WA > WB


De 1ste hoofdwet

  • Inleiding

  • Arbeid

Voor gesloten systemen

≠ vormen van arbeid:

Volumearbeid

  • bij een kringproces

    arbeid 1 2:

Geleverde arbeid


De 1ste hoofdwet

  • Inleiding

  • Arbeid

Voor gesloten systemen

≠ vormen van arbeid:

Volumearbeid

 bij een kringproces

arbeid 2 1:

Ontvangen arbeid


De 1ste hoofdwet

  • Inleiding

  • Arbeid

Voor gesloten systemen

≠ vormen van arbeid:

Volumearbeid

 bij een kringproces

Tot. arbeid 1 21:

Netto arbeid


De 1ste hoofdwet

  • Inleiding

  • Arbeid

Voor gesloten systemen

≠ vormen van arbeid:

Volumearbeid

 bij een niet evenwichtige toestandsverandering:

- p en T niet overal gelijk

- volumearbeid moeilijk te berekenen

- volumearbeid ≠ ∫ pdV


De 1ste hoofdwet

  • Inleiding

  • Arbeid

Voor gesloten systemen

≠ vormen van arbeid:

Elektrische arbeid

P = -U.I

We = -U.I.Dt

I

Stelsel

U

R


De 1ste hoofdwet

  • Inleiding

  • Arbeid

  • 1ste hoofdwet

Voor gesloten systemen

Behoud van energie

Gedurende een interactie tussen een stelsel en zijn omgeving moet

de energie die verloren (gewonnen) wordt door het stelsel gelijk

zijn aan de energie die gewonnen (verloren) wordt door de

omgeving.


De 1ste hoofdwet

  • Inleiding

  • Arbeid

  • 1ste hoofdwet

Voor gesloten systemen

Energiebalans:

Voorbeelden:

-|Q| = ΔE < 0 of Q = ΔE

Q = -6 kJ

ΔE = -6 kJ


De 1ste hoofdwet

  • Inleiding

  • Arbeid

  • 1ste hoofdwet

Voor gesloten systemen

Energiebalans:

Voorbeelden:

+|Was| = ΔE > 0

of -Was = ΔE

Was

Was = -4 kJ

ΔE = +4 kJ


De 1ste hoofdwet

  • Inleiding

  • Arbeid

  • 1ste hoofdwet

Voor gesloten systemen

Energiebalans:

Voorbeelden:

+|Wv| = ΔE > 0

of -Wv = ΔE

Wv

Wv = -10 kJ

ΔE = +10 kJ


De 1ste hoofdwet

  • Inleiding

  • Arbeid

  • 1ste hoofdwet

Voor gesloten systemen

1ste hoofdwet:

Q – W = DEtot


De 1ste hoofdwet

  • Inleiding

  • Arbeid

  • 1ste hoofdwet

Voor gesloten systemen

Energiebalans:

Q – W = DEtot

Q – W = DEkin + DEpot + DU

Enkele vormen van arbeid:

  • volumearbeid

  • elektrische arbeid

  • arbeid verricht door een wiel

  • uitwendige arbeid


De 1ste hoofdwet

  • Inleiding

  • Arbeid

  • 1ste hoofdwet

  • energievgl’n

Voor gesloten systemen

Vormen van energievergelijkingen:

∆Etot = Q - W

Differentiaalvorm:

toestandsgrootheid

Geen toestandsgrootheid


De 1ste hoofdwet

  • Inleiding

  • Arbeid

  • 1ste hoofdwet

  • energievgl’n

Voor gesloten systemen

Vormen van energievergelijkingen:

Gemiddeld:

Ogenblikkelijk:

Per kg: ∆etot = ∆ekin + ∆epot + ∆u = q - w


De 1ste hoofdwet

  • Inleiding

  • Arbeid

  • 1ste hoofdwet

  • energievgl’n

Voor gesloten systemen

Vormen van energievergelijkingen:

Voorbeeld:

compressieslag van een motor

 45 kJ/kg  koelwater

 toegevoerde arbeid = 90 kJ/kg


Q+

W-

Q-

W+

stelsel

stelsel

De 1ste hoofdwet

  • Inleiding

  • Arbeid

  • 1ste hoofdwet

  • energievgl’n

Voor gesloten systemen

Vormen van energievergelijkingen:

Energietransport  WARMTE (Q of q)

 ARBEID (W)


De 1ste hoofdwet

  • Inleiding

  • Arbeid

  • 1ste hoofdwet

  • energievgl’n

Voor gesloten systemen

Vormen van energievergelijkingen:

Voorbeeld:

compressieslag van een motor

 45 kJ/kg  koelwater (= negatief)

 toegevoerde arbeid = 90 kJ/kg (negatief)


De 1ste hoofdwet

  • Inleiding

  • Arbeid

  • 1ste hoofdwet

  • energievgl’n

Voor gesloten systemen

Vormen van energievergelijkingen:

Voorbeeld:

compressieslag van een motor

 q = -45 kJ/kg (= negatief)

 w = -90 kJ/kg (negatief)

Gevraagd: de inwendige energieverandering

Oplossing: q – wV = Du

 Du = - 45 kJ/kg – (-90 kJ/kg) = 45 kJ/kg


De 1ste hoofdwet

  • Inleiding

  • Arbeid

  • 1ste hoofdwet

  • energievgl’n

  • Alg. therm.

  • vergelijking

Voor gesloten systemen

Algemene thermodyn. vergelijking:

Beschouw stelsel in rust + alleen Wv + evenwichtig proces

Q – Wv = ΔEkin + ΔEpot + ΔU

 Q = DU + ∫ pdV (alg. thermodyn. vgl.)

of q = Du + ∫ pdv (in J/kg of kJ/kg)

ofdq = du + pdv (in J/kg of kJ/kg)


De 1ste hoofdwet

  • Inleiding

  • Arbeid

  • 1ste hoofdwet

  • energievgl’n

  • Alg. therm.

  • vergelijking

  • Enthalpie

Voor gesloten systemen

Enthalpie:

Enthalpie van een stelsel: H = U + pV

Per kg: h = u + pv dh = du + pdv + vdp (1)

en dq = du + pdv (2)

(1) en (2)  dq = du + pdv = dh – vdp

Na integratie: q = Du + ∫ pdv = Dh - ∫ vdp (alg. thermodyn. vgl.)

of : Q = DU + ∫ pdV = DH - ∫ Vdp (alg. thermodyn. vgl.)

diff.


De 1ste hoofdwet

  • Inleiding

  • Arbeid

  • 1ste hoofdwet

  • energievgl’n

  • Alg. therm.

  • vergelijking

  • Enthalpie

  • cv en cp

Voor gesloten systemen

cv en cp als toestandsgrootheden:

dq = u + pdv dq = du (v = cte) (1)

en dq = cv dT (v = cte) (2)

(1) = (2): du = cv dT (v = cte)

dv = 0


De 1ste hoofdwet

  • Inleiding

  • Arbeid

  • 1ste hoofdwet

  • energievgl’n

  • Alg. therm.

  • vergelijking

  • Enthalpie

  • cv en cp

Voor gesloten systemen

cv en cp als toestandsgrootheden:


De 1ste hoofdwet

  • Inleiding

  • Arbeid

  • 1ste hoofdwet

  • energievgl’n

  • Alg. therm.

  • vergelijking

  • Enthalpie

  • cv en cp

Voor gesloten systemen

cv en cp als toestandsgrootheden:

dq = dh - vdp dq = dh (p = cte) (1)

en dq = cp dT (p = cte) (2)

(1) = (2): dh = cp dT (p = cte)

dp = 0


De 1ste hoofdwet

  • Inleiding

  • Arbeid

  • 1ste hoofdwet

  • energievgl’n

  • Alg. therm.

  • vergelijking

  • Enthalpie

  • cv en cp

Voor gesloten systemen

cv en cp als toestandsgrootheden:


De 1ste hoofdwet

  • Inleiding

  • Arbeid

  • 1ste hoofdwet

  • energievgl’n

  • Alg. therm.

  • vergelijking

  • Enthalpie

  • cv en cp

  • u en h m.b.v. tabellen

Voor gesloten systemen

u en h m.b.v. eigenschapstabellen:

  • Verzad. vl. , verzad. damp: tabellen A-4, A-5

  • index f : verzadigde vloeistof

  • index g : verzadigde damp

  • hfg = hg – hf (latente verdampingswarmte)


Ug

Uf

De 1ste hoofdwet

  • Inleiding

  • Arbeid

  • 1ste hoofdwet

  • energievgl’n

  • Alg. therm.

  • vergelijking

  • Enthalpie

  • cv en cp

  • u en h m.b.v. tabellen

Voor gesloten systemen

u en h m.b.v. eigenschapstabellen:

2. Mengsel verzad. vl. + verzad. damp

U = Uf + Ug

mtot . u = mf.uf + mg . ug

mtot . u = (mtot - mg).uf + mg . ug

u= (1-x). uf + x. ug

Analoog: v= (1-x). vf + x. vg

h= (1-x). hf + x. hg

uf <= u <= uf en hf <= h <= hg

met: x = mg / mtot


In tabel A4 lezen we af bij 120°C:

uf = 503,60 kJ/kg

ug= 2528,9 kJ/kg

hf = 503,81 kJ/kg

hg= 2706,0 kJ/kg

De 1ste hoofdwet

  • Inleiding

  • Arbeid

  • 1ste hoofdwet

  • energievgl’n

  • Alg. therm.

  • vergelijking

  • Enthalpie

  • cv en cp

  • u en h m.b.v. tabellen

Voor gesloten systemen

u en h m.b.v. eigenschapstabellen:

  • Mengsel verzad. vl. + verzad. Damp

    Voorbeeld:

    Gegeven: water: vloeistof + damp

      °t = 120°C u = 900 kJ/kg

     Gevraagd: h?

     Oplossing: tabel A4 :°t= 120°C:

    uf = 503,60 kJ/kg ug= 2528,9 kJ/kg

    hf = 503,81 kJ/kg hg= 2706,0 kJ/kg


In tabel A4 lezen we af bij 120°C:

uf = 503,60 kJ/kg

ug= 2528,9 kJ/kg

hf = 503,81 kJ/kg

hg= 2706,0 kJ/kg

De 1ste hoofdwet

  • Inleiding

  • Arbeid

  • 1ste hoofdwet

  • energievgl’n

  • Alg. therm.

  • vergelijking

  • Enthalpie

  • cv en cp

  • u en h m.b.v. tabellen

Voor gesloten systemen

u en h m.b.v. eigenschapstabellen:

  • Mengsel verzad. vl. + verzad. Damp

    Voorbeeld:

    tabel A4 :°t= 120°C:

    uf = 503,60 kJ/kg ug= 2528,9 kJ/kg

    hf = 503,81 kJ/kg hg= 2706,0 kJ/kg

      u = (1 – x)uf + xug


In tabel A4 lezen we af bij 120°C:

uf = 503,60 kJ/kg

ug= 2528,9 kJ/kg

hf = 503,81 kJ/kg

hg= 2706,0 kJ/kg

De 1ste hoofdwet

  • Inleiding

  • Arbeid

  • 1ste hoofdwet

  • energievgl’n

  • Alg. therm.

  • vergelijking

  • Enthalpie

  • cv en cp

  • u en h m.b.v. tabellen

Voor gesloten systemen

u en h m.b.v. eigenschapstabellen:

  • Mengsel verzad. vl. + verzad. Damp

    Voorbeeld:

    tabel A4 :°t= 120°C:

    hf = 503,81 kJ/kg hg= 2706,0 kJ/kg

      h = (1 – x)hf + xhg

    h = (1 – 0,19572) 503,81 kJ/kg

    + 0,19572. 2706,0 kJ/kg

    h = 934,82 kJ/kg


In tabel A4 lezen we af bij 120°C:

uf = 503,60 kJ/kg

ug= 2528,9 kJ/kg

hf = 503,81 kJ/kg

hg= 2706,0 kJ/kg

De 1ste hoofdwet

  • Inleiding

  • Arbeid

  • 1ste hoofdwet

  • energievgl’n

  • Alg. therm.

  • vergelijking

  • Enthalpie

  • cv en cp

  • u en h m.b.v. tabellen

Voor gesloten systemen

u en h m.b.v. eigenschapstabellen:

  • Oververhitte damp:


In tabel A4 lezen we af bij 120°C:

uf = 503,60 kJ/kg

ug= 2528,9 kJ/kg

hf = 503,81 kJ/kg

hg= 2706,0 kJ/kg

De 1ste hoofdwet

  • Inleiding

  • Arbeid

  • 1ste hoofdwet

  • energievgl’n

  • Alg. therm.

  • vergelijking

  • Enthalpie

  • cv en cp

  • u en h m.b.v. tabellen

Voor gesloten systemen

u en h m.b.v. eigenschapstabellen:

4. Gecomprimeerde vloeistof: tabel A-7

Conclusies: - v en u: weinig drukafhankelijk

- v= v(T) en u = u(T)


In tabel A4 lezen we af bij 120°C:

uf = 503,60 kJ/kg

ug= 2528,9 kJ/kg

hf = 503,81 kJ/kg

hg= 2706,0 kJ/kg

De 1ste hoofdwet

  • Inleiding

  • Arbeid

  • 1ste hoofdwet

  • energievgl’n

  • Alg. therm.

  • vergelijking

  • Enthalpie

  • cv en cp

  • u en h m.b.v. tabellen

Voor gesloten systemen

u en h m.b.v. eigenschapstabellen:

  • Gecomprimeerde vloeistof

    v(T, p) ≈ vf(T)

    u(T, p) ≈ uf(T)

p

T

p

psat

T

psat

T

v vf

v


In tabel A4 lezen we af bij 120°C:

uf = 503,60 kJ/kg

ug= 2528,9 kJ/kg

hf = 503,81 kJ/kg

hg= 2706,0 kJ/kg

De 1ste hoofdwet

  • Inleiding

  • Arbeid

  • 1ste hoofdwet

  • energievgl’n

  • Alg. therm.

  • vergelijking

  • Enthalpie

  • cv en cp

  • u en h m.b.v. tabellen

Voor gesloten systemen

u en h m.b.v. eigenschapstabellen:

  • Gecomprimeerde vloeistof

    Benadering h:

    h(T, p) = u(T, p) + pv(T, p)

    h(T, p) ≈ uf(T) + pvf(T)

    h(T, p) ≈ uf(T) + (p – psat(T)+ psat(T)) vf(T)

    h(T, p) ≈ uf(T) + psat(T)vf(T) + (p – psat(T)) vf(T)

  • h(T, p) ≈ hf(T) + (p – psat(T)) vf(T)

  • h(T, p) ≈ hf(T) klein


De 1ste hoofdwet

  • Inleiding

  • Arbeid

  • 1ste hoofdwet

  • energievgl’n

  • Alg. therm.

  • vergelijking

  • Enthalpie

  • cv en cp

  • u en h m.b.v. tabellen

  • u en v bij ideaal gas

Voor gesloten systemen

u en h bij ideaal gas:

Experiment van Joule:

conclusie: - u is onafhankelijk van v of p

- u is alleen afhankelijk van T


De 1ste hoofdwet

  • Inleiding

  • Arbeid

  • 1ste hoofdwet

  • energievgl’n

  • Alg. therm.

  • vergelijking

  • Enthalpie

  • cv en cp

  • u en h m.b.v. tabellen

  • u en v bij ideaal gas

Voor gesloten systemen

u en h bij ideaal gas:

Algemeen:

Ideaal gas: - u is onafhankelijk van v of p

- u is alleen afhankelijk van T

du = cv dT (ALTIJD, ook als p of v verandert)

of


De 1ste hoofdwet

  • Inleiding

  • Arbeid

  • 1ste hoofdwet

  • energievgl’n

  • Alg. therm.

  • vergelijking

  • Enthalpie

  • cv en cp

  • u en h m.b.v. tabellen

  • u en v bij ideaal gas

Voor gesloten systemen

u en h bij ideaal gas:

Algemeen:

Ideaal gas:

h = u + pv

pv = RT  h = u + RT

u = f(T)  h = f(T)

 dh = cp dT (ALTIJD, ook als p of v verandert)


De 1ste hoofdwet

  • Inleiding

  • Arbeid

  • 1ste hoofdwet

  • energievgl’n

  • Alg. therm.

  • vergelijking

  • Enthalpie

  • cv en cp

  • u en h m.b.v. tabellen

  • u en v bij ideaal gas

Voor gesloten systemen

u en h bij ideaal gas:

Indien Δt niet te groot:

en


De 1ste hoofdwet

  • Inleiding

  • Arbeid

  • 1ste hoofdwet

  • energievgl’n

  • Alg. therm.

  • vergelijking

  • Enthalpie

  • cv en cp

  • u en h m.b.v. tabellen

  • u en v bij ideaal gas

Voor gesloten systemen

u en h bij ideaal gas:

Wet van Mayer voor ideaal gas:

h = u + pv = u + RT

dh = du + RdT

cpdT=cvdT + RdT

cp = cv + R of R = cp - cv


De 1ste hoofdwet

  • Inleiding

  • Arbeid

  • 1ste hoofdwet

  • energievgl’n

  • Alg. therm.

  • vergelijking

  • Enthalpie

  • cv en cp

  • u en h m.b.v. tabellen

  • u en v bij ideaal gas

  • Voorbeelden

Voor gesloten systemen

Voorbeelden:

Lucht is aanwezig in een vertikaal cilinder-zuigersysteem uitgerust

met een elektrische weerstand. De atmosfeer oefent een druk van 1,00 bar uit op de zuiger die een massa heeft van 45,0 kg en een oppervlakte van 0,0900 m². Als er stroom door de weerstand vloeit, neemt het volume lucht in de cilinder toe met 0,0450 m³ terwijl de druk constant blijft. De massa van de lucht is 0,0270 kg en de specifieke inwendige energie stijgt met 42,0 kJ/kg. De lucht en de zuiger zijn in het begin en op het einde in rust. Het materiaal van zuiger en cilinder is een keramisch composietmateriaal en dus een goede isolator. Wrijving tussen zuiger en cilinderwand is verwaarloosbaar. De valversnelling g bedraagt 9,81 m/s². Bereken de elektrische arbeid van de weerstand op de lucht voor een systeem bestaande uit

  • de lucht in de cilinder alleen

  • de lucht in de cilinder + de zuiger


De 1ste hoofdwet

  • Inleiding

  • Arbeid

  • 1ste hoofdwet

  • energievgl’n

  • Alg. therm.

  • vergelijking

  • Enthalpie

  • cv en cp

  • u en h m.b.v. tabellen

  • u en v bij ideaal gas

  • Voorbeelden

Voor gesloten systemen

Voorbeelden:

a) Gegeven:

Gevraagd: Wel?

zuiger

pat=1,0 bar

mz=45 kg

Az = 0,090 m²

systeemgrens

deel a)

ml=0,27 kg

V2-V1=0,045 m³

Δul=42 kJ/kg


De 1ste hoofdwet

  • Inleiding

  • Arbeid

  • 1ste hoofdwet

  • energievgl’n

  • Alg. therm.

  • vergelijking

  • Enthalpie

  • cv en cp

  • u en h m.b.v. tabellen

  • u en v bij ideaal gas

  • Voorbeelden

Voor gesloten systemen

  • Q – WV - Wel = DEkin + DEpot + DU

    – WV - Wel = DU

zuiger

pat=1,0 bar

mz=45 kg

Az = 0,090 m²

systeemgrens

deel a)

ml=0,27 kg

V2-V1=0,045 m³

Δul=42 kJ/kg


De 1ste hoofdwet

  • Inleiding

  • Arbeid

  • 1ste hoofdwet

  • energievgl’n

  • Alg. therm.

  • vergelijking

  • Enthalpie

  • cv en cp

  • u en h m.b.v. tabellen

  • u en v bij ideaal gas

  • Voorbeelden

Voor gesloten systemen

zuiger

pat=1,0 bar

systeemgrens

deel a)

mz=45 kg

Az = 0,090 m²

ml=0,27 kg

V2-V1=0,045 m³

Δul=42 kJ/kg


De 1ste hoofdwet

  • Inleiding

  • Arbeid

  • 1ste hoofdwet

  • energievgl’n

  • Alg. therm.

  • vergelijking

  • Enthalpie

  • cv en cp

  • u en h m.b.v. tabellen

  • u en v bij ideaal gas

  • Voorbeelden

Voor gesloten systemen

Voorbeelden:

b) Gegeven:

Gevraagd: Wel?

zuiger

pat=1,0 bar

mz=45 kg

Az = 0,090 m²

systeemgrens

deel b)

ml=0,27 kg

V2-V1=0,045 m³

Δul=42 kJ/kg


De 1ste hoofdwet

  • Inleiding

  • Arbeid

  • 1ste hoofdwet

  • energievgl’n

  • Alg. therm.

  • vergelijking

  • Enthalpie

  • cv en cp

  • u en h m.b.v. tabellen

  • u en v bij ideaal gas

  • Voorbeelden

Voor gesloten systemen

  • Q –WV - Wel = DEkin + DEpot + DU

    – WV - Wel = DU + DEpot

zuiger

pat=1,0 bar

mz=45 kg

Az = 0,090 m²

systeemgrens

deel b)

ml=0,27 kg

V2-V1=0,045 m³

Δul=42 kJ/kg


De 1ste hoofdwet

  • Inleiding

  • Arbeid

  • 1ste hoofdwet

  • energievgl’n

  • Alg. therm.

  • vergelijking

  • Enthalpie

  • cv en cp

  • u en h m.b.v. tabellen

  • u en v bij ideaal gas

  • Voorbeelden

Voor gesloten systemen

zuiger

pat=1,0 bar

mz=45 kg

Az = 0,090 m²

systeemgrens

deel b)

ml=0,27 kg

V2-V1=0,045 m³

Δul=42 kJ/kg


De 1ste hoofdwet

  • Inleiding

  • Arbeid

  • 1ste hoofdwet

  • energievgl’n

  • Alg. therm.

  • vergelijking

  • Enthalpie

  • cv en cp

  • u en h m.b.v. tabellen

  • u en v bij ideaal gas

  • Voorbeelden

Voor gesloten systemen

zuiger

pat=1,0 bar

mz=45 kg

Az = 0,090 m²

systeemgrens

deel b)

ml=0,27 kg

V2-V1=0,045 m³

Δul=42 kJ/kg


De 1ste hoofdwet

  • Inleiding

  • Arbeid

  • 1ste hoofdwet

  • energievgl’n

  • Alg. therm.

  • vergelijking

  • Enthalpie

  • cv en cp

  • u en h m.b.v. tabellen

  • u en v bij ideaal gas

  • Voorbeelden

Voor gesloten systemen

Voorbeelden:

Een geladen accu ontlaadt zich vanzelf in een ruimte met een constante

temperatuur van 20 °C. Er wordt geen elektrische energie geleverd maar

wel wordt er 1500 kJ thermische energie naar de omgeving afgevoerd.

Als de accu vervolgens weer langzaam wordt opgeladen tot de

begintoestand, kost dit 2000 kWs aan elektrische energie. Hoe groot is

de warmte toevoer aan de accu tijdens dit opladen?


De 1ste hoofdwet

  • Inleiding

  • Arbeid

  • 1ste hoofdwet

  • energievgl’n

  • Alg. therm.

  • vergelijking

  • Enthalpie

  • cv en cp

  • u en h m.b.v. tabellen

  • u en v bij ideaal gas

  • Voorbeelden

Voor gesloten systemen

Voorbeelden:

Aan een ideaal gas wordt bij constante druk 266 kJ warmte toegevoerd.

Bereken de op de omgeving verrichte arbeid, de verandering van de

Inwendige energie en de enthalpie.

Gegeven is dat het 160,2 kJ warmte kost om dezelfde temperatuur-

toename te realiseren als het volume constant wordt gehouden.


De 1ste hoofdwet

  • Inleiding

  • Arbeid

  • 1ste hoofdwet

  • energievgl’n

  • Alg. therm.

  • vergelijking

  • Enthalpie

  • cv en cp

  • u en h m.b.v. tabellen

  • u en v bij ideaal gas

  • Voorbeelden

Voor gesloten systemen

Voorbeelden:

Bereken de hoeveelheid warmte nodig om 3 kg stikstof bij constant

volume te verwarmen van 0 °C tot 50 °C. Wat is hierbij de toename van

de inwendige energie, de drukstijging en de verandering van de

enthalpie per m³N als de begindruk 1 bar bedraagt?

R = 297 J/kg.K Cv = 741 J/kg.K


ad