Termodinamicki procesi sa idealnim gasom

TERMODINAMIČKI PROCESI SA

IDEALNIM GASOM

SEMINARSKI RAD-

Predmet: TEHNIČKA TERMODINAMIKA
Profesor: prof. dr Aleksandar Jokić

Student: Milijana Vučković

Smer: Kontrola kvaliteta

Broj indeksa: 34/14-M

Novi Sad, januar 2015.

Seminarski rad: Termidinamički procesi sa idealnim gasom
_____________________________________________________________________________________

Milijana Vučković

-2

ABSTRAKT

Termodinamički   procesi   podrazumevaju   upravljanje   termodinamičkim   sistemom   spoljnim
promenama   parametara   (najčešće   spoljašnjom   promenom temperature, pritiska ili zapremine)
tako da on prelazi iz jednog u drugo termodinamičko stanje. Po pravilu, termodinamički procesi
se međusobno razlikuju po fizičkim parametrima koji ih karakterišu i vrsti energije koja se ne
prenosi u datom procesu.
Idealni   gas   predstavlja   gas   čiji   se   molekuli   haotično   kreću   i   imaju   oblik   pravilnih   loptica
beskonačno malog prečnika, ali konačne mase. Među molekulima (sem u momentima sudara)
vladaju   beskonačno   male  sile.

Politropski

proces objedinjuje sve osnovne procese (izobarski,

izohorski, izotermski i adijabatski) tj. one procese pri kojima maseni toplotni kapacitet ima
proizvoljnu, ali konstantnu vrednost tokom celog procesa.

Ključne reči:

termodinamika, termodinamički procesi, politropski procesi

Seminarski rad: Termidinamički procesi sa idealnim gasom
_____________________________________________________________________________________

Milijana Vučković

-4

POPIS OZNAKA

A -

Površina (m²), Radni kapacitet (m³)

C -

Toplotni kapacitet (J/K),

c -

Specifičan toplotni kapacitet (J/kg K),

d -

Dijametar (m)

k -

Izotermska kompresibilnost (1/Pa)

n -

Eksponent politrope

P -

Pritisak (Pa)

p -

Parcijalni pritisak (Pa),

Q -

Toplota (J),

q -

Toplota jedinice mase (J/kg)

R -

Konstanta gasa (J/kg K)

r -

Toplota isparavanja (J/kg),

S -

Entropija (J/K), Neodređenost

s -

Specifična entropija (J/kg K),

T -

Temperatura (K)

t -

Temperatura (relativna) (ºC)

U -

Unutrašnja energija (J)

u -

Specifična unutrašnja energija (J/kg)

V -

Zapremina (m³)

v -

Specifična zapremina (m³/kg)

W -

Rad (J)

w -

Rad jedinice mase (J/kg),

- Izoentropska kompresibilnost (1/Pa),

- Izobarska kompresibilnost (1/oC), Ugao (rad)

- Eksponent adijabate (cp/cv)

- Gustina (kg/m³)

- Površinski napon (N/m),

Seminarski rad: Termidinamički procesi sa idealnim gasom
_____________________________________________________________________________________

Milijana Vučković

-5

1. UVOD

Termodinamika

(grč.

θερμη

, toplota i

δυναμις

, snaga) je grana fizike koja proučava

makroskopske uticaje toplote, rada i energije na fizičke sisteme čestica. Termodinamika se
razvila u 19. veku kroz pokušaje da se poveća efikasnost ranih parnih mašina. U nazivu se reč
toplota odnosi na protok energije, jer termodinamika s jedne strane proučava protok toplotne
energije, a snaga se odnosi na kretanje termodinamičkog sistema, gde termodinamika proučava
način na koji se prozvodi mehanički rad.

Termodinamika je teorija koja povezuje usrednjene vrednosti fizičkih količina, kao što
su energija i magnetizacija. U širem smislu, termodinamika obuhvata nauku o toplotnim
osobinama materije i prelazima između agregatnih stanja (Fazni prelaz).

Termodinamika se razvila u tri uzajamno povezane naučne discipline:



opštu,



hemijsku i



tehničku termodinamiku.

opštoj termodinamici

se izučavaju teorijske osnove i principi, procesi pretvaranja energije u

telima različitog agregatnog stanja, magnetne i električne pojave.

Hemijska termodinamika

proučava pojave gde se procesi razmene energije ostvaruju promenom

hemijskog sastava tela (sagorevanje, piroliza i sl).

Tehnička termodinamika

opisuje i proučava procese uzajamnog pretvaranja toplote, kao i

toplotne u mehaničku energiju i obratno, i predstavlja osnov za razumevanje rada: toplotnih
mašina i uređaja (parnih kotlova i turbina, SUS motora, industrijskih peći, sušara, sistema
daljinskog grejanja i sl.), rashladnih i klima uređaja, procesa prostiranja toplote i sl.

Osnovni problem termodinamike je određivanje ravnotežnog stanja sistema koji i nakon ukidanja
granice eventualno može ostati u tom stanju u zatvorenom složenom sistemu. Ispitivanja u
termodinamici se vrše primenom statističkih metoda na elementarne čestice (atomi, molekuli)
koje sačinjavaju posmatrani sistem.