ZÁKLADNÍ TERMODYNAMICKÉ VELIČINY

Prezentace na téma: "ZÁKLADNÍ TERMODYNAMICKÉ VELIČINY"— Transkript prezentace:

1 ZÁKLADNÍ TERMODYNAMICKÉ VELIČINY
VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ FAKULTA STROJNÍHO INŽENÝRSTVÍ - ENERGETICKÝ ÚSTAV ODBOR TERMOMECHANIKY A TECHNIKY PROSTŘEDÍ ZÁKLADNÍ TERMODYNAMICKÉ VELIČINY doc. Ing. Josef ŠTETINA, Ph.D. Předmět 3. ročníku BS

2 ZAJÍMAVÉ ŘEŠENÉ APLIKACE
Experimentální metody v technice prostředí – předmět 1. ročníku NMS 2. Upravené vydání 2007

3 ZAJÍMAVÉ ŘEŠENÉ APLIKACE
Zkušebna v Škoda auto Kontaktní Bezkontaktní

4 ZAJÍMAVÉ ŘEŠENÉ APLIKACE
Sluneční penzión Svitavy – monitorování solárního skleníku pro ohřev vzduch Přesnost u laboratorních měření je až 0,2 K

5 ZAJÍMAVÉ ŘEŠENÉ APLIKACE
Nízkoenergetický dům Energetického ústavu – monitorování a řízení prostředí

6 ZAJÍMAVÉ ŘEŠENÉ APLIKACE
Použití datalogerů Testo pro posouzení oken měření vnitřní teploty a vlhkosti měření vnitřní povrchové teploty skla

7 ZAJÍMAVÉ ŘEŠENÉ APLIKACE Rozdíl teplot- vstup-výstup
Ekodům Podolí u Brna – Monitorování činnosti vzduchových kolektorů Rozdíl teplot- vstup-výstup Solární záření

8 ZAJÍMAVÉ ŘEŠENÉ APLIKACE
Solární záření stěna sklo Výstupní vzduch Vstupní vzduch

9 TERMODYNAMIKA PLYNŮ Extenzivní a intenzivní veličiny Pracovní látka
Ideální plyn Realný plyn - zjednodušený výpočet - přesný výpočet Páry Směsi plynů Směsi plynů a par Extenzivní a intenzivní veličiny Extenzivní veličiny Intenzivní veličiny

10 ZÁKLADNÍ TERMODYNAMICKÉ VELIČINY
Určující stavové veličiny Teplota (stavová veličina posuzovaná s ohledem na schopnost jímat teplo) Tlak (definována jako síla působící ve směru normály na jednotku plochy) Měrný objem (objem homogenní látky mající hmotnost 1 kg)

11 TEPLOTA T [K] = 273,15+t[°C] t [°C] t[°C]=5/9.(t[F]-32)
V termodynamice používáme pouze teplotu označovanou T v Kelvinech t[°C]=5/9.(t[F]-32)

12 Základní princip všech měření teplot
0. ZÁKON TERMODYNAMIKY Jestliže, dva systémy (A a B) jsou v tepelné rovnováze s třetím systémem (C) [ A a C jsou v tepelné rovnováze; B a C jsou v tepelné rovnováze ] tak jsou v tepelné rovnováze i systémy A a B. TA = TC TB = TC TA = TB Základní princip všech měření teplot

13 MĚŘENÍ TEPLOTY Kontaktní Bezkontaktní Teplotní senzor (čidlo, snímače)
Dotykové teploměry Folie s tekutými krystaly Tužky Nálepky Nátěry Radiační teploměry (pyrometry jasové, pásmové, na celkové záření) Termovizní kamery Teplotní senzor převádí teplotu (fyzikální veličina) na elektricky měřitelnou veličinu a mohou pracovat na principu změny elektrického odporu, změny termoelektrických napětí, nebo změny frekvence krystalu.

14 TLAK F [N] síla S [m2] plocha p [Pa] tlak
Do všech vztahů v termodynamice dosazujeme absolutní tlak. (nikdy přetlak ani podtlak). Pokud v zadání příkladu není řečeno o jaký tlak se jedná předpokládáme, že se jedná o absolutní tlak. Přednostně používáme kPa. pa = pb - |ppod| pa = pb + ppř

15 MĚŘENÍ TLAKU 1 bar =105 Pa=1000 hPa=100 kPa=0,1 MPa
1 atm = Pa=101,325 kPa=1,01325 bar 1 kp/cm2=9,807 N/cm2=0,9807 bar = 0,9679 atm 1 atm = 14,696 psi 1 Pa=133,322 mmHg=133,322 Torr=9,806 65 mmH2O Přístroje pro měření tlaku: přetlak – klasické manometry barometrický tlak – barometry podtlak – vakuometry absolutní tlak diferenční tlak Hydrostatický tlak - využití při měření

16 DYNAMICKÝ TLAK Pitotova trubice F18 Hornet

17 MĚRNÝ OBJEM Hustota (měrný objem) u plynů není konstanta a nehledá se v tabulkách.