Thermo repetitionsfrågor kap 6

Alla Inga Spara

• vad menas med ett värmemagasin? ange två exempel ett system med vilket man kan utbyta värme utan att dess temperatur förändras. Ex. atmosfär, sjöar, system under fasomvandling
• vilka är de fyra mest karaktäristiska egenskaperna för en värmemotor? 1.de mottar värme från ett värmemagasin med hög temperatur, TH 2.de omvandlar en del av denna värme till arbete 3.de avger den resterande värmen till ett värmemagasin med låg temperatur, TL 4.de arbetar cykliskt
• definiera termisk verkningsgrad nettoarbete ut dividerat med total tillförd värme
• definiera köldfaktor (COP)R upptagen värme (Qin) dividerat med tillförda arbetet (Win)
• definiera (COP)HP bortförd värme (Qut) dividerat med tillförda arbetet (Win)
• formulera Kelvin-Plancks definition av termodynamikens andra huvudsats det är omöjligt att konstruera en värmemotor som uträttar arbete och enbart tillförs värme
• formulera Clausius definition av termodynamikens andra huvudsats det är omöjligt att konstruera en kretsprocessmaskin vars enda verkan är att uppta värme vid lång temperatur och avge lika mycket vid en högre temperatur
• visa att Kelvin-Plancks och Clausius definitioner av termodynamikens andra huvudsats är ekvivalenta (1) A (Kelvin-Planck) m ̈ojlig ⇒ B (Clausius) m ̈ojlig. L ̊at den t ̈ankta maskinen A driva en vanlig kylmaskin R; Fig. 6-26. Kombinationen (kretsprocessmaskinen) A + R har nu som enda verkan att uppta v ̈arme vid en l ̊ag temperatur och avge detsamma vid en h ̈ogre, en maskin B. (2) B m ̈ojlig ⇒ A m ̈ojlig. L ̊at en vanlig v ̈armemotor HE arbeta mellan samma tv ̊a v ̈armemagasin som den 5 t ̈ankta maskinen B. Anpassa HE s ̊a att den avger lika mycket v ̈arme som B upptar (via v ̈armemagasinet TL). Kombinationen B + HE+ v ̈armemagasinet TL ̈ar nu likv ̈ardig med en maskin A, vilken upptar v ̈arme vid en temperatur och helt omvandlar detta v ̈arme till arbete.
• ange fyra grundläggande faktorer som var och en, när de uppträder innebär att processen är irreversibel friktion, värmeutbyte vid ändlig temperaturdifferens, blandning av gaser (diffusion), expansion utan arbetsutbyte
• definiera internt reversibel process inga irreversibiliteter uppträder inom systemet. Vid en revertering av processen genomgår systemet samma jämviktstillstånd
• definiera reversibel process inga irreservibiliteter uppträder varken inom systemet eller i systemets omgivning
• 6.7 F ̈orklara genom resonemang och med h ̈anvisning till andra huvudsatsen enligt Kelvin-Plancks alt. Clausius formulering varf ̈or (a) v ̈armeutbyte vid ̈andlig temperaturdifferens och (b) ex- pansion utan arbetsutbyte ̈ar irreversibla processer. Se dokumentet för svar
• formulera Carnots två principer angående termisk verkningsgrad för irreversibla resp. reversibla värmemotorer. 1. termiska verkningsgraden är alltid lägre för en irreversibel värmemotorn än samma reversibla värmemotor. 2. Verkningsgraden av alla reversibla värmemotorer som verkar mellan samma två värmereservoarer är samma.

Alla Inga Spara