Tehnička termodinamika - Kemijsko-tehnološki fakultet

_________________________________________________Drugi glavni zakon termodinamike
Izrazi u zagradama sadrže veličine stanja, možemo ih nadomjestiti novom
veličinom stanja koju nazivamo entalpija (H ). Tehnički rad se, dakle, može kod
toplinski nepropusnih sustava izračunati kao razlika entalpija, tj.
W
tehn.
= H − H .
Specifični tehnički rad kod toplinski nepropusnih sustava dobiva se ako
se ukupni tehnički rad izrazi po jedinici mase, tj.
Wtehn.
wtehn.
= = h1
− h2
.
m
Ako granice sustava nisu toplinski nepropusne, energetska bilanca mora obuhvatiti
i toplinu koja se izmjenjuje kroz granice sustava, tj.
Q
Q
Q
1,2
= W1,2
+ U 2 −U1
1,2
= Wtehn.1,2
+ U 2 −U1
+ p2
⋅V2
− p1
⋅V1
1
2
( U + p ⋅V
) − ( U + p ⋅ )
1,2
= Wtehn.1,2
+ 2 2 2 1 1 V1
Q
1,2
= Wtehn.1,2
+ H 2 − H1
odnosno po jedinici mase
q
1,2
wtehn.1,2
+ h2
− h1
= .
4.7. PRIMJENA II. GLAVNOG ZAKONA NA
ENERGETSKE PRETVORBE
4.7.1. Ograničenje pretvorbi oblika energije
Kako je prethodno rečeno, postoji ograničenje pretvorbe unutarnje energije
sustava u mehaničku energiju. Maksimalna mehanička energija postiže se uz
adijabatsku ekspanziju, ali ona može teći samo do tlaka koji je jednak tlaku
okoline. Prema tome, postoji neka gornja granica za dio unutarnje energije koja
se može pretvoriti u mehaničku energiju. Za pretvorbu mehaničke energije u
unutarnju energiju, kako znamo, nema ograničenja. To je posljedica svakog
nepovrativog procesa za vrijeme kojeg se u sustav dovodi energija kao rad trenja
koja se pretvara u unutarnju energiju.
151