 Vizsgajegy két részvizsga (írásbeli+szóbeli) alapján  írásbeli: 40%-os súly (150 perces, 4 számpélda)  szóbeli: 60%-os súly (kiadott tételsor szerint,

Az előadások a következő témára: " Vizsgajegy két részvizsga (írásbeli+szóbeli) alapján  írásbeli: 40%-os súly (150 perces, 4 számpélda)  szóbeli: 60%-os súly (kiadott tételsor szerint,"— Előadás másolata:

1

2  Vizsgajegy két részvizsga (írásbeli+szóbeli) alapján  írásbeli: 40%-os súly (150 perces, 4 számpélda)  szóbeli: 60%-os súly (kiadott tételsor szerint, elmélet)  Érdemjegy megállapítása  50 alatt: elégtelen(1)  50..65: elégséges(2)  65..72,5: közepes(3)  72,5..85: jó(4)  85 felett: jeles(5)

3  Teljes vizsgamentesség  jeles(5) érdemjeggyel  összteljesítmény: legalább 90%  minden számonkérés legalább 80%-os  „aktív” részvétel (szóbeli produkció a gyakorlaton)  Teljes vizsgamentesség  jó(4) érdemjeggyel  összteljesítmény: legalább 80%  minden számonkérés legalább 70%-os  „aktív” részvétel (szóbeli produkció a gyakorlaton)

4  Teljes vizsgamentesség  közepes(3) érdemjeggyel  összteljesítmény: legalább 70%  minden számonkérés legalább 65%-os  „aktív” részvétel (szóbeli produkció a gyakorlaton)  Teljes vizsgamentesség  elégséges(2) érdemjeggyel  összteljesítmény: legalább 55%  minden számonkérés legalább 50%-os  „aktív” részvétel (szóbeli produkció a gyakorlaton)

5  Félévközi pontszám helyettesíti az írásbeli vizsgapontszámot

6  Termodinamikai modellek ▪ Értelmezze a termodinamikai rendszer és környezet fogalmát! Jellemezze a rendszert határoló falakat tulajdonságaik alapján! ▪ Mit értünk a következő fogalmak alatt: ▪ Állapotváltozás: TDR egyik állapotból a másikba jut ▪ kvázistatikus állapotváltozás: a TDR egyensúlyi lépések soroztán halad egyik állapotból a másikba. ▪ Folyamat: TDR és Kö közötti int. állh. Inhomogenitása miatt kölcsönhatás jön létre (ha a fal engedi), ennek hatására a TDR és Kö áll.h megválzotnak. ▪ körfolyamat alatt: a TDR visszajut a kezdeti állapotába

7 Rendszer TERMODINAMIKAI RENDSZER TERMODINAMIKAI RENDSZER KÖRNYEZET határoló felület kölcsönhatások

8  Jelleg  anyagi jellegű  energia jellegű  Típusok – határoló felület függvénye  merev/deformálódó: mechanikai  diatermikus/adiatermikus: termikus  áteresztő/féligáteresztő/nem áteresztő: kémiai (anyagi)  szigetelő/vezető: villamos  árnyékoló/nem árnyékoló: mező jellegű  kivétel: gravitációs

9 magára hagyottzártnyitott  anyag  anyag anyag  energia energia energia

10  Termodinamikai ▪ Mit nevezünk a termodinamikában munkának? Milyen megjelenési formái vannak a munkának? ▪ Milyen kapcsolat van (egyenletekkel bemutatva) a fizikai és a technikai munka között?  Munka fogalma (W, work)  transzportmennyiség, útfüggő  nem állapotjelző, hanem folyamatjellemző  rendszerfüggő: nyitott  technikai, zárt  fizikai TÁBLA!

11  Termodinamikai ▪ Definiálja az entalpiát és a belső energiát! ▪ Írja fel és értelmezze a termodinamika I. főtételét nyitott és zárt nyugvó rendszerre! Hogyan módosulnak a kifejezések (egyenletek) mozgó rendszer esetén?  Energia fogalma (E, energy)  belső energia (ἐνέργεια=aktivitás), U: a TDR mikroszkopikus építőelemeinek a tömegközéppontra vonatkoztatott kin. és pot. energiájának összege.  entalpia (ἔνθαλπος=hőtartalom), H: nyitott rendszerben értelmezzük, TDR belső energiájának és áttolási munkájának az összege

12  Az I. főtétel zárt, nyugvó rendszerre: ΔU=Q+W fiz  Az I. főtétel nyitott, nyugvó rendszerre: ΔH=Q+W tech  Mozgó rendszer, teljes energia zárt: E tot =U+E kin +E pot nyitott: E tot =H+E kin +E pot

13  Termodinamikai ▪ Definiálja az entrópiát és adja meg tulajdonságait! ▪ Mit nevezünk reverzibilis és irreverzibilis folyamatnak? Mit mond ki a termodinamika II. főtétele?  Az entrópia definíciója: a termikus kölcsönhatás extenzív paramétere  Az entrópia forrásegyenlete:

14  Tapasztalati megfigyelés: a magától hő csak a melegebb helyről a hidegebb hely felé áramlik  kiterjesztés: megfordíthatóság, reverzibilitás  jellemző mennyiség: entrópia (εντροπία=belső változás), S  következmény: munka és hő NEM egyenértékű

15 Folyamatok az entrópiaváltozás tükrében Vizsgálandó:  transzportált entrópia: rendszer, környezet  produkált: rendszer ΔS össz = ΔS R +ΔS körny Rendszer és környezet együttes entrópiaváltozása:  >0: valós, irreverzibilis folyamat  =0: reverzibilis (valóságban nem létező) folyamat  <0: kizárt (nem elképzelhető!!)

16 Megfordíthatóság:irreverzibilis reverzibilis Egyensúly:nem egyensúlyikvázistatikus Létezés:létezikmegközelíthető Disszipáció:van nincs Ábrázolás: csak a kezdeti és vég- állapot teljes folyamat

17  Az ideális gáz S függvényei és T–s diagramja. ▪ Mutassa be az ideális gáz T–s diagramjának felépítését és az ideális gáz s(T, v) vagy s(T, p) entrópiafüggvényét! ▪ Mutassa be milyen mennyiségek szemléltethetők a T–s diagramon! TÁBLA!

18  Körfolyamatok ▪ Mit nevezünk körfolyamatnak? Hogyan csoportosíthatók a körfolyamatok? ▪ Értelmezze a körfolyamatok hatékonyságának jellemzésére szolgáló mennyiségeket (termikus hatásfok, fajlagos hűtő-, ill. fűtőteljesítmény)!  Munkaszolgáltató (hőerőgép)  termikus hatásfok  Carnot, Joule, Otto, Diesel  Munkát igénylő (munkagép)  fajlagos hűtő/fűtő teljesítmény  Hűtőgép, hőszivattyú TÁBLA!

19 HF TmTm TaTa T S hőforrás fűtés környezet hűtés T be T el 1 2 T fel 3 T le T fel 4 T le T fel 5 T le 1.Fűtőerőmű 2.Hőerőmű 3.Hűtőgép 4.Hőszivattyú 5.Hűtőgép+Hőszivattyú

20  A C ARNOT -körfolyamat ▪ Részletesen ismertesse a C ARNOT -körfolyamatot (felépítés, működés)! Válaszához készítsen vázlatot T–s és p–v diagramban! ▪ Vezesse le a C ARNOT -körfolyamat hatásfokának meghatározására szolgáló összefüggést!

21  Elméleti nem megvalósítható, csak közelíthető  Adott T határok között legnagyobb hatásfokú  1. hatásfoka független a körfolyamatot végző anyagtól T S T el A B D C T be Q be Q le Q be Q le Termikus hatásfok: TÁBLA!

22  Az ideális gáz állapotváltozásai ▪ Az ideális gáz p–v és T–s diagramjában rajzoljon reverzibilis izobár, izochor, izoterm és adiabatikus állapotváltozást megjelenítő vonalakat! ▪ Mutassa be a fenti állapotváltozások munkáját p–v diagramban! TÁBLA! Egyszerű állapotváltozások  egy állapothatározó rögzített  izobár = állandó nyomás  izochor = állandó térfogat  izotermikus = állandó hőmérséklet  izentalpikus = állandó entalpia  kölcsönhatások korlátozottak  adiabatikus: csak mechanikai engedett  izentrópikus: adiabatikus és reverzibilis

23  Az O TTO -körfolyamat ▪ Az ideális gáz p–v és T–s diagramjában készített vázlatok segítéségével részletesen mutassa be a belsőégésű szikragyújtású motor helyettesítő körfolyamatát! ▪ Mitől és hogyan függ e körfolyamat termikus hatásfoka? TÁBLA!

24

25  Levezetés a kompresszió viszonnyal (akit érdekel) p cs V V min 1 2 V max 4 3 p vagyis:

26  A B RAYTON -körfolyamat ▪ Az ideális gáz p–v és T–s diagramjában készített vázlatok segítéségével részletesen mutassa be a nyílt ciklusú gázturbina helyettesítő körfolyamatát! ▪ Mitől és hogyan függ e körfolyamat termikus hatásfoka? TÁBLA!

27 Brayton-körfolyamat szerinti gázturbina elvi felépítése

28 Brayton-körfolyamat helyettesítő kapcsolása P-V és T-s diagramja, és termikus hatásfoka: figyeljük a táblát!

29 Ábra adatai: T 1 =300K, T 3 =1400K, r p,opt =14,82

30  Levezetés a nyomásviszonnyal (akit érdekel) p max V 1 2 4 3 p vagyis: p min

31  A B RAYTON -körfolyamat ▪ Definiálja és értelmezze a kompresszor és a turbina belső hatásfokát! ▪ Hogyan befolyásolja a belső hatásfok a körfolyamat termikus hatásfokát? TÁBLA!

32 T S W rev KompresszorTurbina 1 2 2* W val T S 1 2 2* W rev Kompresszor és turbina belső hatásfoka: figyeljük a táblát!

33

34  Többfázisú rendszerek ▪ Értelmezze a Komponens: a TDR azonos kémiai tulajdonságokkal rendelkező alkotója Fázis: TDR azonos fizikai tulajdonságokkal rendelkező része - homogén TDR (nincs makroszkopikus elválasztó felület, int. állahat. minden pontban azonosak) - heterogén TDR (makroszkopikus felület választja el a fázisokat) Halmazállapot: ▪ Mutassa be egy egykomponensű többfázisú rendszer p–T diagramjának felépítését! Milyen sajátosságai vannak a kritikus, ill. hármas pontnak, ill. állapotnak?

35 µ 1 (p, T) = µ 2 (p, T) → p = f (T) és T = f (p) Gibbs-féle fázisszabály: Fázis + Szab. fok = Komp + 2

36  Termodinamikai rendszerek leírása ▪ Részletesen ismertesse a termodinamikai rendszerek leírására használható állapotjelzőket! Hogyan csoportosíthatók ezek a mennyiségek? ▪ Definiálja a hő (hőmennyiség) fogalmát és adja meg tulajdonságait!  Hő fogalma (Q, caloricum)  transzportmennyiség, útfüggő  nem állapotjelző, hanem folyamatjellemző  termikus kölcsönhatás

37  Állapotjelzők  Extenzív (m, V): additív, megmaradási törvények érvényesek (kiv. S)  Intenzív (p, T)  fajlagos extenzív (v = V/m)  Anyag- vagy fázisjellemzők

38  A vízgőz körfolyamat ▪ Milyen berendezésekből és állapotváltozásokból áll a vízgőz körfolyamat? ▪ Ábrázolja T–s diagramban a R ANKINE –C LAUSIUS -féle vízgőz körfolyamatot! Mitől és hogyan függ a termikus hatásfoka? TÁBLA!

39