Tehnička termodinamika - Kemijsko-tehnološki fakultet

_____________________________________________Prvi glavni zakon termodinamike
Koliko je u tu svrhu potrebno dovoditi topline?
Koliki je izvršeni rad?
Koji se dio dovedene topline (u %) troši za vršenje rada, a koji na povećanje
unutarnje energije?
Računati sa srednjim specifičnim toplinskim kapacitetom zraka!
Rješenje
Srednji specifični toplinski kapacitet zraka između zadanih temperatura je
c p
1.009
kJ kg
−1 K
−1
=
.
Dovedena toplina iznosi
( T − ) = 25 ⋅1.009
⋅ ( 373 298)
Q1,2
= m ⋅ c p ⋅ 2 T1
−
Q1 ,2 = 1891.91kJ.
Izvršeni rad je
8.314
29
( V − V ) = m ⋅ R ⋅ ( T − ) = 25 ⋅ ⋅ ( 373 298)
W 1,2
= p ⋅ 2 1
2 T1
−
W1 ,2 = 537.54 kJ.
Prema I. glavnom zakonu je
Q 1,2
= U 2 − U1
+ W1,2
gdje je, uz srednji toplinski kapacitet,
0.7223 kJ kg
−1 K
−1
c v =
( T − T ) = 25 ⋅ 0.7223⋅
( 373 298)
U 2 −U1
= m ⋅ cv
⋅ 2 1
−
U
2 −U1
=
1354.3 kJ.
Na povećanje unutarnje energije troši se dakle
od dovedene topline, a na rad svega
1354.3
⋅ 100 = 71.58 %
1891.91
87