Hoofdstuk 1: Ideale Gassen 1.1 Definitie 1.2 Ideale gaswet 1.3 Temperatuur 1.4 Soortelijke warmte 1.5 Mengsels van ideale gassen 1.5.1 Wet van Dalton 1.5.2 Equivalente molaire massa 1.5.3 Soortelijke warmte 1.5.4 Partiële volumes 1.5.5 Massa en volumetrische samenstelling 1.5.6 Bepaling van de partieeldruk 1.5.7 Verband tussen massa en volumeaandelen 1.5.8 Voorbeelden 1.5.8.1 Lucht 1.5.8.2 Aardgas 1.5.8.3 Rookgassen 1.5.8.4 Oefening 1.6 Reêle gassen (van der Waals) 1.7 Opdrachten 1 1 1 2 3 4 5 6 7 7 8 9 9 9 10 10 12 Hoofdstuk 2: Warmte en arbeid 2.1 Definities 2.2 Inwendige energie 2.3 De eerste hoofdwet 2.4 Uitwendige arbeid 2.5 Inwendige energie: bespreking 2.5.1 Ideaal gas 2.5.2 Inwendige energie vloei- en vaste stoffen 2.5.3 Toepassing: vrije expansie 2.6 Soortelijke warmte 2.6.1. Soortelijke warmte bij constant volume 2.6.2 Soortelijke warmte bij constante druk 2.6.3 Inwendige energie en soortelijke warmte 2.6.4 De formule van Mayer 2.6.5 Vaste stoffen en vloeistoffen 2.6.6 Invloed van de temperatuur 2.6.7 Isentropische exponent 2.7 Gemiddelde soortelijke warmte 1 5 6 7 8 8 9 10 10 11 12 12 13 14 15 Hoofdstuk 3: Toestandsveranderingen bij ideale gassen 3.1 Inleiding 3.2 Isotherme toestandsverandering 3.3 Isochore toestandsverandering 3.4 Isobare toestandsverandering 3.5 Adiabatische toestandsverandering 3.6 Polytropische toestandsverandering 3.6.1 Motivatie 3.6.2 Toestandsvergelijking Inhoud 1 2 3 4 5 7 8 1 3.6.3 Compressiearbeid 3.6.4 Bepaling van de polytropische exponent 3.6.5 Warmtehoeveelheid 3.6.6 Uitbreiding 3.7 Opdracht 9 10 10 10 12 Hoofdstuk 4: Dampen 4.1 Aggregatietoestanden 4.1.1 Smelten en stollen 4.1.2 Verdampen en condenseren 4.1.3 Het pT-diagram 4.2 Thermodynamica der dampen 4.2.1 Verdampen in het Tv-diagram 4.2.2 Het pv-diagram 4.2.3 Het dampgehalte 4.2.3.1 Definitie 4.2.3.2 Verband met v 4.2.3.3 Verband met u 4.2.4 Gebruik damptabellen 4.3 Voorbeeld 4.3.1 Voorbeeld 1 4.3.2 Voorbeeld 2 4.3.3 Voorbeeld 3 1 4 5 7 11 14 14 15 16 22 23 24 Hoofdstuk 5: Enthalpîe 5.1 Definitie 5.2 Eerste hoofdwet 5.3 Soortelijke warmte c p 1 1 2 5.4 Enthalpie bij ideale gassen 5.5 Isobare processen 5.6 Dampgehalte 5.7 Druk-enthalpie diagram 5.8 COOLPACK 5.9 Voorbeelden 5.9.1 Voorbeeld 1 5.9.2 Voorbeeld 2 5.9.3 Voorbeeld 3 2 3 4 5 6 8 9 10 Hoofdstuk 6: Open systemen 6.1 De eerste hoofdwet 6.2 Technische arbeid en verplaatsingsarbeid 6.2.1 Zuigercompressor 6.2.2 Uitbreiding 6.2.3 Energiewet voor open systemen 6.3 Ideale gassen 6.3.1 Polytroop 6.3.2 Isotherm 6.3.3 Isochoor 6.3.4 Isobaar 6.4 Enkele voorbeelden van open systemen Inhoud 1 2 4 5 6 7 7 7 8 2 6.5 Debiet 6.5.1 Stroomlijnen 6.5.2 Volumetrisch debiet 6.5.3 Massadebiet 6.5.4 Continuïteitsvergelijking 6.6 Arbeidsvermogen 6.6.1 Definitie 6.6.2 Voorbeeld 6.7 Warmtestroom 6.7.1 Definitie 6.7.2 Warmtewisseling bij warmtewisselaars 6.7.2.1 Mengwarmtewisselaars 6.7.2.2 Oppervlaktewarmtewisselaars 6.7.2.3 Voorbeeld 6.8 Opdracht 18 19 19 19 20 21 23 24 25 26 28 Hoofdstuk 7: Entropie 7.1 Definitie 7.2 Entropie bij ideale gassen 7.2.1 Opstellen der vergelijkingen 7.2.2 Ts-diagram 7.2.3 Voorbeeld 7.3 Entropie bij vloeistoffen 7.4 Ts-diagram van een damp 7.4.1 Opstellen van het diagram 7.4.2 Dampgehalte 7.5 hs-diagram 7.6 Voorbeelden 7.6.1 Voorbeeld 1 7.6.2 Voorbeeld 2 7.7 Opdrachten 1 3 4 5 6 6 7 10 13 14 17 Hoofdstuk 8: Kringprocessen 8.1 Definitie 8.2 Positieve kringprocessen 8.2.1 Gesloten systemen 8.2.2 Open systemen 8.2.3 Thermisch rendement 8.2.4 De Carnot-cyclus 8.2.5 Meer dan twee warmtereservoirs 8.2.5.1 Vergelijking met de Carnot-cyclus 8.2.5.2 Bespreking 8.3 Tweede hoofdwet van de thermodynamica 8.4 De stoomturbinekringloop 8.4.1 Algemeen 8.4.2 Het Rankine proces 8.4.2.1 Werking 8.4.2.2 Procesanalyse 8.4.3 Voorbeeld 8.4.4 Oververhitting Inhoud 1 2 4 6 7 8 9 11 12 14 15 16 18 3 8.4.5 Heroververhitting 8.5 Voedingswatervoorverwarming 8.5.1 Eenvoudig geval 8.5.2 Met oppervlakte warmtewisselaar 8.5.3 Voorbeeld 8.6 Gesloten kringprocessen 8.6.1 Benzinemotor 8.6.2 Andere zuigermotoren 8.7 Negatieve kringprocessen 8.7.1 Algemeen 8.7.2 Koelfactor(CoP) 8.7.3 Carnot-cyclus 8.7.4 Tweede hoofdwet van de thermodynamica 8.7.5 Het begrip omgeving 8.8 De compressiekoelmachine 8.8.1 Principe 8.8.2 Voorbeeld 8.9 Minimum arbeid om iets te kolen 8.10 Opdrachten 20 23 25 30 32 35 36 38 39 40 41 41 43 47 49 Hoofdstuk 9: Wrijving 9.1 Eerste hoofdwet voor gesloten systemen 9.1.1 Wrijvingsarbeid WW 9.1.2 Eerste hoofdwet 9.2 Entropie en wrijvingsarbeid 9.3 Enthalpie en entropie 9.4 Open systemen 9.5 Betrekkingen bij wrijving 9.6. Voorbeelden 9.6.1 Voorbeeld 1 9.6.2 Voorbeeld 2 9.7 Adiabatische systemen 9.8 Niet adiabatische systemen 9.9 Wrijvingsvermogen 9.10 Smoringsprocessen 9.11 Kringprocessen 9.12 De Gasturbinecyclus 9.12.1 Schakelschema 9.12.2 Toestandsdiagram 9.12.3 Numerisch voorbeeld 9.13 De compressiekoelmachine 9.13.1 Geval zonder wrijving 9.13.2 Geval met wrijving 9.13.3 Geval zonder expansiemotor 9.14 De stoomturbinekringloop 9.15 Opdrachten Inhoud 1 3 3 5 6 9 9 11 12 14 14 15 15 17 19 19 17 23 23 26 27 28 4 Hoofdstuk 10: Straalpijpen 10.1 Algemeen 10.2 Berekening van de snelheid 10.3 Debiet 10.4 Kritische grootheden 10.4.1 Kritische druk 10.4.2 Kritisch soortelijk volume 10.4.3 Kritische snelheid 10.5 Bespreking 10.5.1 Opstellen der vergelijkingen 10.5.2 Bespreking 10.5.3 Diffusor 10.6 Gedrag straalbuis bij variabele tegendruk 10.6.1 Convergente straalbuis 10.6.2 Convergentiedivergente straalbuis 10.6.3 Voorbeeld 2 1 1 2 5 6 6 8 10 12 14 17 Hoofdstuk 11: Irreversibiliteit 11.1 Evenwichtige processen 11.1.2 Thermisch evenwicht 11.1.3 Mechanisch evenwicht 11.1.4 Diffusie 11.1.5 Besluiten 11.1.6 Vanzelf verlopende processen 11.2 Omkeerbare en onomkeerbare processen 11.2.1 Definitie 11.2.2 Expansie/compressie 11.2.3 Wrijving 11.2.4 Warmteoverdracht 11.2.5 Diffusie 11.3 Besluiten 11.4 Dissipatieve processen 11.5 Invloed van de warmteoverdracht 11.6 Irreversibiliteit en entropie 11.6.1 Irreversibiliteit der warmteoverdracht 11.6.2 Dissipatie-energie 11.6.3 Diffusie 11.6.4 Vrije expansie 11.6.5 Entropiebilan bij stromingsproces 1 3 4 5 5 6 6 9 9 11 11 11 13 14 16 17 18 19 Hoofdstuk 12: Exergie en anergie 12.1 Energieomzettingen 12.2 Exergie en anergie 12.3 Exergie van een warmtehoeveelheid 12.3.1 Bepaling 12.3.2 Exergetisch rendement 12.3.3 Voorbeeld 12.4 Exergie van een stromend fluïdum 12.5 Exergieverlies en entropieschepping Inhoud 1 2 2 4 6 9 10 5 Inhoud 6