Identifikátor materiálu: ICT–2–41 Registrační číslo projektu Název projektu Název příjemce podpory název materiálu (DUM) Anotace Autor Jazyk Očekávaný výstup Klíčová slova Druh učebního materiálu Druh interaktivity Cílová skupina Stupeň a typ vzdělávání Typická věková skupina Celková velikost; název souboru
CZ.1.07/1.5.00/34.0796 Vzděláváme pro život SOU plynárenské Pardubice Mechanika - Termomechanika - Fyzikální veličiny Přehled základních fyzikálních veličin užívaných ve výpočtech v termomechanice. Ing. Jan BRANDA Čeština Žák si procvičí znalost základních fyzikálních veličin užívaných ve výpočtech v termomechanice. Pracovní list, výklad, cvičení Aktivita Žák střední vzdělání s výučním listem / střední vzdělání s maturitní zkouškou od 15 do 26 let / 1.; 2.; 3.; 4. ročník do 500 kB; ICT-2-41.doc
Prameny a literatura: • MIČKAL, Karel. Technická mechanika II: pro střední odborná učiliště. Vyd. 3., nezm. Praha: Informatorium, 1998c1990, 118 s. ISBN 80-860-7323-8. • MIČKAL, Karel. Sbírka úloh z technické mechaniky pro střední odborná učiliště a střední odborné školy: pro střední odborná učiliště a střední odborné školy. 5. nezměn. vyd. Praha: Informatorium, 1998, 265 s. ISBN 80-860-7336-X. • Studijní materiál: Mechanika III (2.díl, Termomechanika tekutin), M.H. 2004, SPŠ Uherské Hradiště. Dílo smí být dále šířeno pod licencí CC BY-SA (www.creativecommons.cz). Materiály jsou určeny pro bezplatné používání pro potřeby výuky a vzdělávání na všech typech škol a školských zařízení. Jakékoliv další využití podléhá autorskému zákonu. Všechna neocitovaná autorská díla jsou dílem autora. Všechny neocitované kliparty jsou součástí prostředků výukového sw MS Word.
ICT-2-41 Termomechanika - Fyzikální veličiny
1
Termomechanika - Fyzikální veličina? Fyzikální veličinou popisujeme konkrétní vlastnost tělesa. K popisu se používá: 1. název Teplota 2. definice – slovní popis Teplota nám popisuje v jakém stavu se těleso nachází. 3. značka T 4. konkrétní velikost – číselné vyjádření 1 [K] 5. jednotka [K] (Kelvinl) , také se používá jednotka [°C], absolutní hodnota 1 [°C] je stejně velká jako absolutní hodnota 1 [K].
ICT-2-41 Termomechanika - Fyzikální veličiny
2
Úkol: Fyzikální veličiny, které jsou zapsány názvem, popiš značkou a jednotkou, případně stručně definuj: • teplota ...
• dovolené napětí ...
• termodynamická teplota ...
• modul pružnosti v tahu ...
• tlak ...
• síla ...
• objem ...
• plynová konstanta ...
• měrný objem ...
• adiabatický exponent ...
• hustota ...
• příkon ...
• hmotnost ...
• výkon ...
• měrná tepelná kapacita ...
• účinnost ...
• teplo ...
• práce ...
• měrné skupenské teplo tání ...
• měrná absolutní práce ...
• měrné skupenské teplo varu ...
• měrná technická práce ...
• tepelný tok
• střední indikovaný tlak ...
• objemový tok ...
• vnitřní energie ...
• hmotnostní tok ...
• entalpie ...
• součinitel teplotní délkové roztažnosti ...
• entropie ...
• součinitel teplotní objemové roztažnosti ... • součinitel izochorické teplotní rozpínavosti plynu ...
ICT-2-41 Termomechanika - Fyzikální veličiny
• součinitel přestupu tepla ... • součinitel tepelné vodivosti ... • součinitel prostupu tepla ... • střední teplotní spád ...
3
Výsledek úkolu: Fyzikální veličiny, které jsou zapsány názvem, popiš značkou a jednotkou, případně stručně definuj: • teplota ... t [°C] ... 0°C = 273,15 K; teplota popisuje stav hmoty, souvisí s vnitřní energií molekul • termodynamická teplota ... T kelvin [K]; stav termodynamické rovnováhy • tlak ... p [Pa] = [kg .m-1. s-2]; F/S – síla působící kolmo na plochu • objem ... V [m3]; vyplňuje prostor tělesa • měrný objem ... v [m3.kg-1]; objem vztažený na 1m3 látky • hustota ... ρ [kg.m-3]; podíl hmotnosti a objemu • hmotnost ... m [kg]; popisuje množství látky v tělese • měrná tepelná kapacita ... c [J.kg-1.K-1]; teplo k ohřátí 1kg látky o 1°C • teplo ... Q [J] = [kg .m2. s-2]; popisuje tepelnou energii látky • tepelný tok... Qτ [J.s-1] • objemový tok ... Qv=Vτ [m3.s-1] • hmotnostní tok ... Qm=mτ [kg.s-1] • součinitel teplotní délkové roztažnosti ... α [K-1]; rozdíl délky při změně teploty o 1°C • součinitel teplotní objemové roztažnosti ... γ[K-1]; rozdíl objemu při změně teploty o 1°C • dovolené napětí ... σ [Mpa]→ tah, tlak, ohyb; τ [Mpa]→ střih, smyk, krut • modul pružnosti v tahu ... E [MPa] • síla ... F [N] = [kg .m. s-2]; popisuje vzájemné působení dvou těles • součinitel izochorické teplotní rozpínavosti plynu ... β[K-1] =273-1 • měrné skupenské teplo tání ... l1,2= lt [J.kg-1]; teplo ke změně skupenství 1kg látky (kapalné a pevné) • měrné skupenské teplo varu ... l2,3= lv [J.kg-1] ]; teplo ke změně skupenství 1kg látky (plynné a pevné) • plynová konstanta ... r =p.V /T [J.kg-1.K-1] ; r = cp - cv ICT-2-41 Termomechanika - Fyzikální veličiny
4
• adiabatický exponent ... χ [bezrozměrný]; χ = cp / cv • příkon [výkon] ... P = A/t; podíl práce a času, P [W] (Watt) = [kg .m2. s-3] • účinnost ...η; podíl výkonu a příkonu, η < 1 • práce ...A [J] = [kg .m2. s-2]; těleso koná práci pokud působí silou po určité dráze, součin dráhy a síly; A=F.s • měrná absolutní práce ...a [J.kg-1], neboli objemová práce. A= p.∆V / m • střední indikovaný tlak ...pis [Pa] • měrná technická práce ...at [J.kg-1]; vypočítá se jako obsah ploch z p–v diagramu, je dána změnou tlaku látky a je v ní zahrnuta energie na obnovu pracovní schopnosti stroje. At= ∆p. V / m • vnitřní energie ... U [J] = m. cv . T • entalpie ... I [J] = U + Etl; součet vnitřní energie a tlakové energie • entropie ... S [J.kg-1] = Q / T; podíl tepla a termodynamické teploty, Entropie může zůstat beze změny nebo roste. Čím více roste Entropie, tím ubývá schopnost konat práci. • součinitel přestupu tepla ... α1 [W.m-2.K-1] • součinitel tepelné vodivosti ... λ [W.m-1.K-1] • součinitel prostupu tepla ... K [W.m-2.K-1] • střední teplotní spád ... ∆ts[°C]
ICT-2-41 Termomechanika - Fyzikální veličiny
5
