Podstawy techniki cieplnej w inżynierii rolniczej.

Spis treści

Przedmowa ... 11

Wykaz ważniejszych oznaczeń ... 13
1. Wiadomości wstępne ... 17

1.1. Wielkości fizyczne i jednostki miar stosowane w technice cieplnej ... 17

1.2. Podstawowe pojęcia w termodynamice ... 19

1.3. Podstawowe pojęcia z matematyki stosowane w technice cieplnej ... 25
2. Pierwsza zasada termodynamiki ... 36

2.1. Bilans substancji ... 36

2.2. Bilans energii ... 36

2.3. Energia układu, energia wewnętrzna układu ... 38

2.4. Entalpia ... 42

2.5. Ciepło ... 43

2.6. Praca ... 45

2.6.1. Praca bezwzględna ... 46

2.6.2. Praca użyteczna ... 47

2.6.3. Praca techniczna ... 48

2.7. Sformułowanie pierwszej zasady termodynamiki ... 49

2.7.1. Pierwsza zasada termodynamiki dla układów zamkniętych ... 49

2.7.2. Pierwsza zasada termodynamiki dla idealnej maszyny przepływowej ... 51

2.7.3. Pierwsza zasada termodynamiki z uwzględnieniem energii kinetycznej i potencjalnej układu ... 52
3. Gazy doskonałe, pół doskonałe i rzeczywiste ... 53

3.1. Gazy doskonałe ... 53

3.1.1. Pojęcie gazu doskonałego ... 53

3.1.2. Prawa gazów doskonałych ... 54

3.1.2.1. Prawo izotermy Boyle’a-Mariotte’a ... 54

3.1.2.2. Prawo izobary Gay-Lussaca ... 55

3.1.2.3. Prawo izochory Charlesa ... 55

3.1.2.4. Prawo Avogadra ... 56

3.1.2.5. Równanie stanu gazów doskonałych ... 57

3.1.2.6. Wzory redukcyjne ... 59

3.1.3. Energia wewnętrzna i entalpia gazów doskonałych ... 60

3.2. Gazy półdoskonałe ... 66

3.3. Roztwory gazów doskonałych i półdoskonałych ... 68

3.3.1. Pojęcie roztworu gazu doskonałego i półdoskonałego ... 68

3.3.2. Udziały substancjalne ... 68

3.3.3. Termiczne równanie stanu roztworu ... 71

3.3.4. Kaloryczne równania stanu roztworu ... 72

3.3.5. Powietrze ... 74

3.4. Gazy rzeczywiste ... 75

3.4.1. Pojęcie gazu rzeczywistego ... 75

3.4.2. Równanie stanu gazów rzeczywistych ... 77

3.4.3. Ciepło molowe, entalpia i energia wewnętrzna gazów rzeczywistych ... 83
4. Przemiany gazów doskonałych ... 85

4.1. Wiadomości ogólne ... 85

4.2. Politropa ... 86

4.3. Izochora ... 90

4.4. Izobara ... 91

4.5. Izoterma ... 93

4.6. Adiabata odwracalna ... 94

4.7. Rodzaje przemian politropowych ... 97

4.8. Adiabata nieodwracalna ... 98

4.9. Dławienie ... 98

4.9.1. Dławienie adiabatyczno-izoenergetyczne ... 99

4.9.2. Dławienie adiabatyczno-izentalpowe ... 99

4.10. Dyfuzja ... 101
5. Druga zasada termodynamiki ... 103

5.1. Przemiany (procesy) odwracalne i nieodwracalne ... 103

5.2. Sformułowanie drugiej zasady termodynamiki ... 105

5.3. Entropia ... 106

5.4. Obliczanie entropii ... 110

5.4.1. Ciała stałe i ciecze ... 110

5.4.2. Gazy doskonałe i półdoskonałe ... 111

5.4.3. Roztwory gazów doskonałych i półdoskonałych ... 112

5.4.4. Gazy rzeczywiste ... 113

5.5. Statystyczna interpretacja entropii oraz drugiej zasady termodynamiki ... 114

5.6. Entropia w przemianach charakterystycznych gazów doskonałych ... 117

5.6.1. Politropa ... 117

5.6.2. Izochora ... 118

5.6.3. Izobara ... 119

5.6.4. Izoterma ... 120

5.6.5. Adiabata ... 120

5.7. Egzergia ... 121
6. Obiegi termodynamiczne ... 125