Termotehnică

Curs
8/10 (1 vot)
Domeniu: Alte domenii
Conține 1 fișier: pdf
Pagini : 40 în total
Cuvinte : 13432
Mărime: 1.28MB (arhivat)
Cost: Gratis
Profesor îndrumător / Prezentat Profesorului: Ș.L. Dr. Ing. Lavinia Socaciu
Termotehnică –Cursul 1-5 – Anul universitar 2015-2016

Extras din document

1 Introducere IntroducereIntroducere Introducere

Termotehnica este unul dintre capitolele fundamentale ale fizicii, fiind considerată ştiinţa energiei sub forma cea mai generală, dar care studiază utilizarea căldurii în scopuri industriale sau casnice.

Istoria termotehnicii începe odată cu descoperirea focului, a conştientizării senzaţiei de cald sau rece, a utilizării focului pentru prepararea hranei, pentru încălzire etc.

Termotehnica provine din prescurtarea expresiei termodinamică tehnică, fiind totodată o disciplină fundamentală pentru toate ramurile tehnicii.

Termotehnica studiază:

- mişcarea moleculară din interiorul corpurilor,

- fenomenele determinate de acţiunea particulelor elementare constitutive ale corpurilor,

- proprietăţile termice ale materiei,

- diferitele forme de manifestare a energiei,

- legile, principiile, precum şi mijloacele de producere, transformare, transmitere şi utilizare a energiei sub formă de căldură şi lucru mecanic în maşini şi instalaţii termice.

2 Sistem Sistemul termodinamic termodinamictermodinamictermodinamic termodinamictermodinamic

Sistemul termodinamic se defineşte ca fiind format dintr-o cantitate de substanţă sau un amestec de substanţe precis delimitat în spaţiu şi care se studiază din punct de vedere al schimbului de energie (sub formă de căldură Q şi/sau lucru mecanic L) cu mediul exterior (ambiant).

Termotehnica are ca obiect de studiu sisteme termodinamice macroscopice, caracterizate prin dimensiuni finite, mult mai mari în comparatie cu microstructura materiei şi în acelaşi timp, mult mai mici decât structurile infinite ale universului.

Mediul exterior sau mediul ambiant reprezintă totalitatea corpurilor din apropierea sistemului termodinamic cu care acesta poate interacţiona. În general, sistemul termodinamic interacţionează cu mediul exterior prin schimb de substanţă şi de energie.

Adesea sistemul este format dintr-un corp numit corp termodinamic, de exemplu un gaz, un lichid, o soluţie, un solid oarecare. Cel mai simplu sistem este format dintr-o singură substanţă, având o singură fază, nu este supus acţiunii unor câmpuri de forţe exterioare (electrice sau magnetice) şi nici unor efecte capilare. Sistemul termodinamic se poate afla în mişcare sau în repaus. Delimitarea în spaţiu a sistemului termodinamic (figura 1) se face cu ajutorul suprafeţelor de control, care pot fi suprafeţe reale sau virtuale.

Figura 1 Elementele unui sistem termodinamic

Exemplu: Aerul dintr-o încăpere reprezintă un sistem termodinamic. Acest sistem este delimitat de elementele de construcţie ale clădirii (pereţi, tavan, pardoseală, etc.), care reprezintă graniţele reale ale sistemului considerat. Aerul din încăpere se află în interacţiune cu sisteme termodinamice vecine, reprezentate de încăperile alăturate sau aerul atmosferic exterior clădirii. În timpul sezonului rece, între sistemul termodinamic considerat şi aerul atmosferic exterior (aflat la temperaturi scăzute), are loc o interacţiune de tip transfer de energie sub formă de căldură.

Clasificarea sistemelor termodinamice (figura 2) se poate realiza în funcţie de modul de interacţiune cu mediul exterior sau după structura sistemului.

Figura 2 Clasificarea sistemelor termodinamice

Sistemul termodinamic închis este caracterizat prin faptul că nu schimbă substanţă cu mediul exterior, adică masa sistemului rămâne constantă în timp şi realizează numai schimb de energie (sub formă de lucru mecanic sau căldură) cu mediul exterior.

Exemplu: Gazul aflat într-un cilindru, în interiorul căruia se deplasează etanş şi fără frecare un piston (figura 3). Datorită deplasării pistonului într-un sens sau în celalalt, gazul aflat în cilindru schimbă cu mediul exterior energie sub formă de lucru mecanic. Deoarece pereţii cilindrului, care reprezintă graniţele sistemului termodinamic, nu sunt izolaţi termic, este de asemenea posibil transferul de energie sub formă de căldură între gaz şi mediul exterior.

Figura 3 Exemplu de sistem termodinamic închis

Sistemul termodinamic deschis se caracterizează prin faptul că schimbă atât energie cât şi masă cu mediul exterior.

Exemplu: Un fluid (lichid sau gaz) care curge printr-o conductă (figura 4).

Figura 4 Exemplu de sistem termodinamic deschis

Graniţele imaginare ale sistemului termodinamic, reprezentate de cele două sectiuni transversale, permit transferul de masă între sistemul termodinamic şi mediul exterior. Între fluidul considerat şi mediul exterior poate avea loc un transfer de căldură, al cărui sens depinde de raportul în care se află temperatura sistemului termodinamic cu temperatura mediului exterior, dar nu are loc transfer de lucru mecanic.

Alte exemple de sisteme termodinamice deschise: rezervoare deschise, maşini generatoare (compresoare, pompe), maşini motoare cu piston sau turbo, schimbătoare de căldură, ventile de laminare. Masa acestor sisteme se poate modifica în timp, dacă debitul masic al fluidului la intrare diferă de cel de la ieşire.

Sistemul termodinamic adiabatic este caracterizat de faptul că nu schimbă cu mediul exterior energie sub formă de căldură, ci numai lucru mecanic. În practică, acestea se obţin printr-o izolaţie termică foarte bună şi o viteză mare de desfăşurare a proceselor termodinamice, de exemplu la destinderea aburului în turbine, la procesul teoretic de comprimare şi destindere în motoarele cu ardere internă cu piston, etc.

Exemplu: Gazul aflat într-un cilindru izolat termic, în interiorul căruia se deplasează etanş şi fără frecare un piston (figura 5). Diferenţa dintre acest sistem şi sistemul termodinamic închis, prezentat anterior, este prezenţa izolaţiei termice, care face imposibil schimbul de căldură cu mediul exterior.

Preview document

Termotehnică - Pagina 1
Termotehnică - Pagina 2
Termotehnică - Pagina 3
Termotehnică - Pagina 4
Termotehnică - Pagina 5
Termotehnică - Pagina 6
Termotehnică - Pagina 7
Termotehnică - Pagina 8
Termotehnică - Pagina 9
Termotehnică - Pagina 10
Termotehnică - Pagina 11
Termotehnică - Pagina 12
Termotehnică - Pagina 13
Termotehnică - Pagina 14
Termotehnică - Pagina 15
Termotehnică - Pagina 16
Termotehnică - Pagina 17
Termotehnică - Pagina 18
Termotehnică - Pagina 19
Termotehnică - Pagina 20
Termotehnică - Pagina 21
Termotehnică - Pagina 22
Termotehnică - Pagina 23
Termotehnică - Pagina 24
Termotehnică - Pagina 25
Termotehnică - Pagina 26
Termotehnică - Pagina 27
Termotehnică - Pagina 28
Termotehnică - Pagina 29
Termotehnică - Pagina 30
Termotehnică - Pagina 31
Termotehnică - Pagina 32
Termotehnică - Pagina 33
Termotehnică - Pagina 34
Termotehnică - Pagina 35
Termotehnică - Pagina 36
Termotehnică - Pagina 37
Termotehnică - Pagina 38
Termotehnică - Pagina 39
Termotehnică - Pagina 40

Conținut arhivă zip

  • Termotehnica.pdf

Alții au mai descărcat și

Instalații de Încălzire Centrală cu Apă Caldă

1. Introducere 1.1. Confortul termic în încăperile încălzite Caracterul clădirilor şi încăperilor încălzite, scopul şi modul de utilizare a...

Potentialul Intern al Intreprinderii

Cuprinsul capitolului 1. Analiza gestiunii resurselor umane 2. Analiza gestiunii resurselor materiale otenţialul intern al întreprinderii se...

Reabilitarea zonelor limitrofe unităților industriale poluate

Capitolul 1 Introducere Aspecte generale privind poluarea mediului 1.1. Mediul ca sistem Mediul reprezintă totalitatea lucrurilor materiale,...

Topografie

NOŢIUNI DE BAZĂ ALE TOPOGRAFIEI 1 1.1. OBIECTUL, DEFINIŢIA ŞI RAMURILE MĂSURĂTORILOR TERESTRE Măsurătorile terestre sunt definite ca fiind un...

Clasificarea Ocupațiilor din România

În practica economică se utilizează SISTEME STANDARDIZATE DE CLASIFICĂRI, care constituie componentele de bază ale SISTEMULUI INFORMATIONAL...

Caracterizarea Generala a Tricoturilor

Caracaterizarea generala a tricoturilor 1.1, Tricoturi, notiuni de baza Tricotul este un produs textil format din ochiuri legate intre ele sub...

Termotehnică

1. NOȚIUNI DE BAZĂ 1.1. Obiectul și metodele termotehnicii Termodinamica este un domeniu important al fizicii clasice, care se ocupă cu studiul...

Probleme Generale ale Fiabilității Mentenabilității și Disponibilității Sistemelor

Fiabilitatea este un aspect important în toate domeniile de activitate: aparatele casnice, automobilul, reţelele telefonice, livrările de energie,...

Ai nevoie de altceva?