Kvasistatisk tillståndsförändring
Sker oändligt långsamt så att systemet förblir i jämvikt (termisk, mekanisk, kemisk), vilket innebär att tryck och temperaturförändringar är infinitesimalt små.
Reversibel tillståndsförändring
En kvasistatisk tillståndsförändring där det inte förekommer friktion.
Isentropisk tillståndsförändring
En reversibel tillståndsförändring utan värmeutbyte med omgivningen (adiabatiskt).
Termisk verkningsgrad (𝜂_𝑡)
𝜂_𝑡 = 𝑊 / 𝑄_{𝑖𝑛}
där W = Q1 - Q2
Hur mycket av tillförd värme som omvandlas till arbete i en värmemotor.
Mekanisk verkningsgrad (𝜂_{𝑚𝑒𝑘})
𝜂_{𝑚𝑒𝑘} = 1 − 𝑄_{𝑓ö𝑟𝑙𝑢𝑠𝑡} / Σ𝐸_{𝑖𝑛}
Hur stor värmeförlust man har på grund av friktion i en maskin
Isentropisk verkningsgrad (𝜂_{𝑖𝑠})
𝜂_{𝑖𝑠} = Δℎ_{𝑣𝑒𝑟𝑘𝑙𝑖𝑔} / Δℎ_{𝑖𝑠}
Hur mycket en viss tillståndsförändring skiljer sig från en ideal isentropisk tillståndsförändring
Andra huvudsatsen (entropiprincipen)
Hur värme omvandlas till arbete.
Carnot (1824): ”Arbete kan endast
utvinnas när värme faller från en
varmare till en kallare kropp”
Clausius (1850): ”Värme kan ej av sig
själv övergå från en kallare till en varmare kropp”
Värmemotorer
En kretsprocess som omvandlar värme till tekniskt arbete
Värmepumpar
En kretsprocess som tvingar värme att gå från en värmekälla med låg temperatur till en värmesänka med hög temperatur. Motsats till värmemotorn
Värmefaktor (för värmepumpar)
𝐶𝑂𝑃_1 = 𝑁𝑦𝑡𝑡𝑖𝑔 𝑉ä𝑟𝑚𝑒 / 𝑇𝑖𝑙𝑙𝑓ö𝑟𝑡 𝐴𝑟𝑏𝑒𝑡𝑒 = 𝑄_1 / 𝑊 = 𝑞_1 / 𝑤
Kylfaktor (för värmepumpar)
𝐶𝑂𝑃_2 = 𝐾𝑦𝑙𝑒𝑓𝑓𝑒𝑘𝑡 / 𝑇𝑖𝑙𝑙𝑓ö𝑟𝑡 𝐴𝑟𝑏𝑒𝑡𝑒 = 𝑄_2 / 𝑊 = 𝑞_2 / 𝑤_𝑐
Isokorisk (enkla tillståndsförändring)
konstant volym, dv=0
Isobarisk (enkla tillståndsförändring)
konstant tryck, dp=0
Isotermisk (enkla tillståndsförändring)
konstant temperatur, dT=0
Adiabatisk (enkla tillståndsförändring)
inget värmeutbyte (konstant entropi), dq_r = 0 (ds=0)
Polytropisk (enkla tillståndsförändring)
generaliserad förändring som kan innehålla element av samtliga enkla tillståndsförändringar
Tillståndsförändring innebär …
arbete
Nämn standardantaganden för verkningsgrad för ideal gascykler
- Luft och avgaser beter sig som ideala gaser.
- Konstant massflöde m genom maskinen.
- Konstant specifik värmekapacitet c_v och c_p.
- Isentropisk kompression och expansion.
- Förbränningen och utblås beter sig som indirekt tillförsel och bortförsel av värme.
