Termotehnică

CAP.1. NOTIUNI GENERALE FUNDAMENTALE

1.1. Energie, surse si receptori de energie, forme de manifestare a energiei, unitati de masura.

Un corp poseda energie atunci când poate provoca modificari în situatia existenta a corpurilor înconjuratoare; acel corp este numit sursa de energie. Prin receptor de energie se întelege corpul, care primind energie, produce modificari ale situatiei sale. Un corp care nu schimba energie cu alte corpuri este în repaos energetic si poseda energie sub forma potentiala. Energia poate fi pusa în evidenta atunci când au loc schimburi de energie între corpuri (activitate energetica), formele de manifestare depinzând de natura modificarilor suferite de corpuri si anume:

- modificarea starii de miscare sau de repaos a corpurilor, a formei si dimensiunilor lor pune în evidenta energia mecanica (lucrul mecanic).

- modificrea starii de agregare a corpurilor sau variatia temperaturii lor pune în evidenta energia termica (sau calorica) sau caldura.

- modificarea proprietatilor chimice ale corpurilor pune în evidenta energia chimica.

Alte forme de manifestare a energiei: electrica, magnetica,atomica.

Prin energie a unui corp se întelege capacitatea acelui corp de a efectua un lucru mecanic. Principiul conservarii energiei stabileste ca: energia nu se distruge si nu se creeaza, poate fi transformata dintr-o forma în alta. Deci pentru orice forma de energie exista aceleasi dimensiuni si unitati. În SI de unitati, unitatea de masura a energiei de orice forma a fost stabilita pe baza energiei mecanice, dupa definirea lucrului mecanic (L):

; 1J=1Nx1m (Joule)

Intensitatea schimburilor de energie, adica puterea, reprezinta energia schimbata de corpul considerat în unitatea de timp:

; (Watt)

1.2. Energetica, sisteme energetice, sisteme termodinamice, termodinamica, termotehnica.

Se considera doua corpuri: S (sursa de energie) si R (receptor de energie). Pentru a se putea efectua procesele dorite, adica schimburile de energie, este necesar ca între S si R sa fie interpuse o serie de corpuri, denumite sisteme energetice (SE), care joaca rolul unor transformatori de energie. De functionarea sistemelor energetice se ocupa Energetica , o disciplina foarte vasta, care este studiata pe grupe restrânse de forme de energie. Se definesc:

-Sistemul energetic este corpul care functioneaza ca transformator de energie.

-Energetica este o ramura a stiintelor fizice tehnice care studiaza sursele de energie, transformarile energiei dintr-o forma în alta precum si posibilitatile tehnico-economice de exploatare, de transport si de utilizare a diverselor forme de energie. În continuare vor fi studiate numai doua forme de energie: caldura si energia mecanica.

-Sistemul termodinamic (ST) este un corp cu ajutorul caruia se realizeaza transformarea caldurii în energie mecanica (sistem direct) sau transformarea energiei mecanice în caldura (sistem invers).

- Termodinamica este o ramura a stiintelor fizico-matematice care are ca scop studiul caldurii si al transformarilor reciproce caldura-lucru mecanic, fara a se tine seama de posibilitatile aplicarii în practica.

- Termotehnica este o ramura a stiintelor tehnice care are ca scop studiul producerii, transformarii, transportului, transferului, utilizarii si masurarii energiei termice.

1.3. Postulatele termodinamicii, ecuatia fundamentala a sistemelor termodinamice, marimi de stare

1 - Doua corpuri finite cu temperaturi diferite ce sunt puse în contact termic prelungit ajung la echilibru termic.

2 - Doua corpuri în echilibru termic cu un al treilea sunt în echilibru termic între ele. Aceste postulate sunt numite principiul zero al termodinamicii. Conform acestui principiu un termometru poate arata temperatura mediului în care este introdus.