F7

Question 1

Nämn cirkelprocesser (applikationer med fasövergångar)

Answer 1

• ångkraftcykeln
• värmepumpar
• kylmaskiner

Question 2

kokning

Answer 2

fasövergång vätska -> gas vid vattnets mättnadstemperatur

Question 3

kondensation

Answer 3

fasövergången gas -> vätska

Question 4

mättningstillstånd

Answer 4

tillstånd precis på gränskurvan mellan vätska och gas

Question 5

undre gränskurvan

Answer 5

Fluiden har just börjat koka eller just kondenserat klart
Tillståndet märks med: (’)
Exempel: v’ = volymitet för mättat konsensat, h’ = entalpi för mättat kondensat

Question 6

Övre gränskurvan

Answer 6

Fluiden har just kokat klart eller börjat kondensera
Tillståndet märks med: (’’)
Exempel: v’’ = volymitet för mättad ånga, h’’ = entalpi för mättad ånga

Question 7

Mättnadstemperatur (T_{sat})

Answer 7

Temperatur vid mättnadstillståndet för en fluid.
Funktion av tryck. För tex vatten är mättnadstemperaturen 100˚C vid 1 atm, men
310˚C vid 100 atm

Question 8

Underkyld vätska

Answer 8

Hela fluiden i vätskefas och vid en temperatur lägre än mättnadstemperatur

Question 9

Mättad vätska

Answer 9

Vätska med tillstånd exakt på gränskurvan, markeras (’)

Question 10

Fuktig ånga

Answer 10

Blandning mellan mättad ånga och vätska exakt vid mättnadstemperaturen

Question 11

Mättad ånga

Answer 11

Ånga med tillstånd exakt på gränskurvan, markeras (’’)

Question 12

Överhettad ånga

Answer 12

Hela fluiden i gasfas och vid en temperatur högre än mättnadstemperaturen

Question 13

Superkritisk fluid

Answer 13

Hela fluiden i superkritiskt tillstånd med tryck och temperatur över den kritiska punkten

Question 14

Ångbildningsvärme, ∆ℎ_{𝑣𝑎𝑝} [𝑘𝐽/𝑘𝑔]

Answer 14

energiåtgång för fasomvanlding från gas till vätska vid konstant tryck. (betecknas r i kursboken)

Question 15

Fuktig ånga

Answer 15

en blandning av vätska och gas refereras till som fuktig ånga

Question 16

Viktig notering vid ångans vikt vid beräkning

Answer 16

Notera att fuktig ånga kan innehålla flera vikt% vätska men att det bara motsvarar
några tusendels volym% på grund av vätskors mycket högre densitet.

Question 17

Kritiska punkten K

Answer 17

Den övre- och nedre gränskurvan möts i den kritiska punkten och
faserna gas och vätska sammanfaller.

Question 18

Vad sker med gas- och vätskefasen vid temperatur och tryck över den kritiska punkten?

Answer 18

Den bortfaller och detta superkritiska (eller överkritiska) tillstånd är att betrakta som en egen fas.

Question 19

Vad kan man säga om viskositeten och diffusiviteten vid en superkritisk fluid?

Answer 19

En superkritisk fluid kan generellt sägas ha låg viskositet och hög diffusivitet likt en gas,
medan densiteten är högre och närmar sig en vätskas.

Question 20

Är luft en superkritisk fluid?

Answer 20

Ja, över ca 38 bar (en vanlig gasflaska håller 200 bar)

Question 21

Avdunstning

Answer 21

Vätska → gas vid temperaturer under
mättnadstemperaturen.

Question 22

Smöltning och stelning

Answer 22

vätska <–> fastfas

Question 23

Sublimering

Answer 23

Fastfas <–> gas

Question 24

Trippelpunkten (tr)

Answer 24

Tillståndet där tre faser (gas, vätska och fastfas)
existerar i jämvikt.

Question 25

Nämn tre diagramtyper som används vid faser, samt vad de används för

Answer 25

* T-s-diagram - q,u och h kan bestämmas som areor - Används ofta för att illustrera kretsprocesser, som ett komplement till p-v-diagram. * s-h-diagram aka Mollier-diagram - Δh beskriver omsatt energi vid tillståndsförändring - s anger begränsningarna enligt andrahuvudsatsen - Används ofta för att beskriva tillståndet för vatten i ångkraftprocesser * h-log(p)-diagram - Används ofta för att beskriva tillståndet för köldmediet i kyltekniska processer

Question 26

Ange genomsnittliga tillståndet för blandningen

Answer 26

ℎ_𝑥 = 𝑥ℎ´´ + 1 − 𝑥 ℎ´ 𝑠_𝑥 = 𝑥𝑠´´ + 1 − 𝑥 𝑠´

Question 27

Ånghalt (x) beskriver massfraktionen ånga:

Answer 27

𝑥 = 𝑚_{å𝑛𝑔𝑎} / (𝑚_{å𝑛𝑔𝑎} + 𝑚_{𝑘𝑜𝑛𝑑}) = 𝑚_{å𝑛𝑔𝑎} / 𝑚_{𝑡𝑜𝑡}

Question 28

Vid en given temperatur, T1, och tryck, p1, finns ett bestämt ℎ''_1/ ℎ'_1 samt 𝑠''_1/ 𝑠'_1 och ångbildningsvärmet kan skrivas:

Answer 28

∆ℎ_{𝑣𝑎𝑝} = ℎ''_1 − ℎ'1 ∆ℎ_{𝑣𝑎𝑝} = 𝑇(𝑠′′ − 𝑠′)

Question 29

Kompressibilitetsfaktorn (Z) beskriver avvikelsen från idealt beteende

Answer 29

𝑍 = 𝑝*𝑣 / (𝑅*T) 𝑍 > 1 − repulsiva krafter mellan molekylerna vill expandera gasen 𝑍 < 1 − attraktionskrafter mellan molekylerna vill dra ihop gasen 𝑍 = 1 − ideal gas, inga krafter mellan molekylerna