Prezentacje (slajdy z wykładu) i materiały pomocnicze (tekst) do wykladów z termodynamiki technicznej dla MWT (Materiały Współczesnych Technologii)

Prezentacje zawierają aktualnie wykładany materiał obowiązujący na egzaminie. Materiały pomocnicze zawierają ten sam materiał z bardziej szczegółowym omówieniem. Sugeruję łączne studiowanie prezentacji i materiałów pomocniczych.

  • Wyklad 1. 1. Uwagi wstępne, 1.1. Układ termodynamiczny, 1.2. Stan termodynamiczny, parametry i funkcje stanu termodynamicznego, 1.3. Przemiany termodynamiczne, 2. Ciepło i temperatura, 2.1. Zerowa zasada termodynamiki, 2.2. Bezwzględna skala temperatur Kelvina i skala Celsjusza, 2.3. Termometr gazowy, 2.4. Skala Fahrenheita, 3. Ciśnienie, 4. Rozszerzalność cieplna liniowa, 5. Rozszerzalność cieplna objętościowa, 6. Pochłanianie ciepła przez ciała stałe i ciecze. Wyklad tutaj , materiały pomocnicze tutaj

  • Wyklad 2. 1. Praca i ciepło, 1.1. Praca zmiany objętości czynnika roboczego, 1.2. Praca techniczna w układzie otwartym na przykładzie turbiny, 1.3. Pierwsza zasada termodynamiki dla masy kontrolnej w obiegu zamkniętym, 2. Pierwsza zasada termodynamiki dla zmiany stanu masy kontrolnej, 2.1. Pierwsza zasada termodynamiki jako równanie kinetyczne, 2.2. Szczególne przypadki I zasady termodynamiki w sformułowaniu masy kontrolnej, 2.2.1. Przemiana adiabatyczna i rozprężanie swobodne, 3. Mechanizmy przekazywania ciepła, 3.1. Przewodnictwo cieplne, 3.1.1. Przewodzenie ciepła przez płytkę wielowarstwową, 3.2. Konwekcja, 3.3. Promieniowanie cieplne. Wyklad tutaj , materiały pomocnicze tutaj

  • Wyklad 3. 1. Substancje proste i czyste, 2. Przemiany w systemie dwufazowym ciecz – para, 2.1. Izobaryczne wytwarzanie pary wodnej; diagram T-v przy stałym ciśnieniu, 2.2. Temperatura wrzenia cieczy, a ciśnienie pary nasyconej, 2.3. Zależności T-v przy różnych ciśnieniach dla zmian fazy wody; punkt krytyczny, 2.4. Wykresy fazowe T-v i P-v dla wody (dwa stany skupienia), 3. Wykres fazowy P-T dla substancji czystej dla trzech stanów skupienia; punkt potrójny, sublimacja, 3.1. Wykresy fazowe T-v i P-v dla wody (trzy stany skupienia). Wyklad tutaj , materiały pomocnicze tutaj

  • Wyklad 4. 1. Gazy, 1.1. Gaz doskonały, półdoskonały i rzeczywisty, 1.2. Równanie stanu gazu doskonałego; uniwersalna stała gazowa, 1.3. Równoważne sformułowania równania stanu gazu doskonałego; stała gazowa, 1.4. Odstępstwa gazów rzeczywistych od gazu doskonałego; stopień ściśliwości Z, 1.4.1. Ciśnienie i temperatura zredukowana, 1.4.2. Uogólniony wykres stopnia ściśliwości, 1.5. Równanie stanu gazu rzeczywistego, 2. Przemiany gazu doskonałego; praca, 2.1. Przemiana izotermiczna gazu doskonałego, 2.1.1. Praca w przemianie izotermicznej gazu doskonałego, 2.2. Praca wykonywana przez gaz doskonały przy stałej objętości i stałym ciśnieniu. Wyklad tutaj , materiały pomocnicze tutaj

  • Wyklad 5. 1. Gaz doskonały w ujęciu teorii kinetycznej, 1. 1. Ciśnienie i temperatura gazu doskonałego, 1.2. Prędkość średnia kwadratowa cząsteczek gazu doskonałego, 1.3. Rozkład Maxwella prędkości cząsteczek gazu doskonałego, 1.4. Średnia energia kinetyczna ruchu postępowego cząsteczek gazu doskonałego, 1.5. Energia wewnętrzna gazu doskonałego jedno- i dwuatomowego, 1.6. Średnia energia kinetyczna ruchu postępowego i wewnętrznego cząsteczki dwuatomowej, 1.7. Zasada ekwipartycji energii, 1.8. Energia wewnętrzna gazu doskonałego wieloatomowego. Wyklad tutaj , materiały pomocnicze tutaj

  • Wyklad 6. 1. Ciepło właściwe substancji prostych, 2. Ciepło właściwe gazów doskonałych, 2.1. Molowe ciepło właściwe gazu doskonałego przy stałej objętości (CV), 2.1.1. Zależność ciepła właściwego CV od temperatury, 2.2. Molowe ciepło właściwe gazu doskonałego przy stałym ciśnieniu (CP), 3. Stosunek CP do CV, 4. Przemiana adiabatyczna gazu doskonałego, 5. Cztery wybrane przemiany; podsumowanie. Wyklad tutaj , materiały pomocnicze tutaj

  • Wyklad 7. 1. Entalpia układu termodynamicznego, 1.1. Entalpia; odwracalne izobaryczne rozprężanie gazu, 1.2. Entalpia; adiabatyczne dławienie gazu dla przepływu ustalonego, 1.3. Entalpia; nieodwracalne napełnianie gazem pustego zbiornika, 2. Trzy metody obliczeń entalpii gazu doskonałego i półdoskonałego z użyciem CP. Wyklad tutaj , materiały pomocnicze tutaj

  • Wyklad 8. 1. I zasada termodynamiki; przypomnienie i nowe sformułowania, 1.1. I zasada termodynamiki dla masy kontrolnej, 1.2. I zasada termodynamiki jako równanie kinetyczne, 1.3. I zasada termodynamiki dla układów otwartych, 1.3.1. Ujęcie masy kontrolnej, 1.3.2. Ujęcie objętości kontrolnej, 1.4. I zasada termodynamiki dla układów otwartych stacjonarnych o ustalonym przepływie (układy SUP), 1.4.1. Prędkość czynnika termodynamicznego na wejściu i/lub wyjściu układu otwartego. Wyklad tutaj , materiały pomocnicze tutaj

  • Wyklad 9. 1. Przykłady urządzeń USUP, 1.1. Wymiennik ciepła, 1.2. Dysza i dyfuzor, 1.3. Dławik gazu, .4. Turbina, 1.5. Sprężarka/pompa, 1.6. Prosta siłownia parowa, 1.7. Chłodziarka sprężarkowa, 2. Układy otwarte niestacjonarne o nieustalonym przepływie, 2.1. Układy częściowo stacjonarne o częściowo ustalonym przepływie (układy czeSUP), 2.2. I zasada termodynamiki dla układów czeSUP, 2.3. Napełnianie (opróżnianie) pustego i częściowo wypełnionego zbiornika; przykłady. Wyklad tutaj , materiały pomocnicze tutaj

  • Wyklad 10. 1. II zasada termodynamiki, 1.1. I zasada termodynamiki; perpetuum mobile I rodzaju, 1.2. Układy i procesy zgodne z I zasadą termodynamiki ale niezachodzące, 1.3. Silniki cieplne, chłodziarki i pompy cieplne, 1.4. Sformułowanie II zasady termodynamiki, 1.5. Silnik odwracalny. Wyklad tutaj , materiały pomocnicze tutaj

  • Wyklad 11. 1. Procesy odwracalne i nieodwracalne, 1.2. Nieodwracalność procesów termodynamicznych, 1.2.1. Tarcie, 1.2.2. Rozprężanie swobodne, 1.2.3. Transfer ciepła przy skończonej różnicy temperatur, 1.2.4. Mieszanie dwóch różnych substancji, 1.2.5. Nieodwracalność wewnętrzna i zewnętrzna, 2. Obieg Carnota; silnik i chłodziarka Carnota, 2.1. Obieg Carnota na diagramie fazowym P-v, 3. Termodynamiczna skala temperatury, 3.1. Powiązanie termodynamicznej skali temperatury ze skalą Celsjusza. Wyklad tutaj , materiały pomocnicze tutaj

  • Wyklad 12. 1. Silnik Carnota z gazem doskonałym, 1.1. Sprawność silnika Carnota z gazem doskonałym, 1.2. Współczynnik wydajności chłodziarki i pompy cieplnej Carnota z gazem doskonałym, 2. Równoważność skali temperatury termodynamicznej i skali temperatury gazu doskonałego; bezwzględna skala temperatur. Wyklad tutaj , materiały pomocnicze tutaj

  • Wyklad 13. 1. Entropia, 1.1. Nierówność Clausiusa; pierwszy krok do entropii, 1.1.1. Nierówność Clausiusa jako test zgodności obiegu z II zasadą termodynamiki, 1.2. Entropia; definicja, 1.3. Entropia w przemianie nieodwracalnej; po raz pierwszy, 1.4. Entropia w procesie rozprężania swobodnego i odwracalnego rozprężania izotermicznego gazu doskonałego, 1.5. Entropia w ujęciu statystycznym, 1.6. Zmiany entropii gazu doskonałego i półdoskonałego podczas dowolnej przemiany odwracalnej w układzie zamkniętym, 1.7. Zmiany entropii dla cieczy i ciała stałego, 1.8. Czy entropia może maleć? Wyklad tutaj , materiały pomocnicze tutaj

  • Wyklad 14. 1. Zmiana entropii w przemianach odwracalnych, 1.1. Przemiany obiegu Carnota, 1.2. Sprężanie gazu półdoskonałego ze schładzaniem, 1.3. Izobaryczne wytwarzanie i przegrzewanie pary technicznej, 2. Przemiany izentropowe gazu doskonałego i półdoskonałego, 2.1 Przykład: silnik spalinowy (model standardowy z powietrzem), 3. Izentropowe sprężanie pary (na przykładzie R-134a), 4. Równania Gibbsa, 5. Zmiana entropii masy kontrolnej w przemianie nieodwracalnej, 5.1. Generacja entropii w układzie zamkniętym, 5.2. Generacja entropii; transfer ciepła przy skończonej różnicy temperatur, 6. Zasada wzrostu entropii; II zasada termodynamiki, 7. Zmiany entropii masy kontrolnej w czasie; równanie kinetyczne. Wyklad tutaj , materiały pomocnicze tutaj

  • Wyklad 15. 1. II zasada termodynamiki w ujęciu objętości kontrolnej, 1.1. Zasada wzrostu entropii dla układów otwartych z uwzględnieniem otoczenia, 1.2. II zasada termodynamiki dla układów otwartych stacjonarnych o ustalonym przepływie (USUP), 2. Podejście masy kontrolnej w układach otwartych stacjonarnych o ustalonym przepływie (USUP), 2.1. Praca techniczna w układach SUP w ujęciu masy kontrolnej, 3. Przykłady procesów izentropowych w układach SUP, 3.1. Turbina parowa, 3.2. Dysza, 3.3. Sprężarka w urządzeniu chłodniczym, 3.4. Sprężarka powietrza, 3.5. Pompa wody, 4. Wydajność rzeczywistych urządzeń przepływowych typu SUP, 4.1. Przykłady, 4.1.1. Turbina parowa, 4.1.2. Turbina gazowa, 4.1.3. Sprężarka powietrza. Wyklad tutaj , materiały pomocnicze tutaj