Toestandsveranderingen bij ideale gassen - Cad

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