Primjeri Ispitnih Pitanja Iz Uvoda u Termodinamiku

Download Primjeri Ispitnih Pitanja Iz Uvoda u Termodinamiku

Post on 27-Oct-2014

264 views

Category:

Documents

13 download

TRANSCRIPT

<p>PRIMJERI ISPITNIH PITANJA ZA USMENI ISPIT IZ UVODA U TERMODINAMIKU(Upute za uporabu: vidjeti na kraju!)</p> <p>A Osnovni pojmovi1. to su veliine stanja? Nabrojite sve s kojima smo se sluili i napiite njihove mjerne jedinice! 2. to se mjeri s pomou manometra i U-cijevi? Smijemo li na njima oitane vrijednosti izravno unositi u formule s kojima raunamo (primjerice u jednadbu stanja idealnog plina)? 3. Nabrojite sve oblike energije koje neki sustav moe sadravati! Koje su im znaajke? Kojim se mjernim jedinicama izraavaju? 4. Nabrojite prijelazne oblike energije! Koliko ih ima i kako su definirani (rijeima)? Jesu li oni veliine stanja? Kako se nazivaju (i kojim se mjernim jedinicama izraavaju) u zatvorenom, a kako u otvorenom sustavu? 5. to je toplinski kapacitet tijela i kako je definiran? to je specifini, a to molarni toplinski kapacitet tijela i kako su definirani? Moe li toplinski kapacitet biti beskonaan? 6. to su to ravnoteni procesi? Koje uvjete mora ispunjavati tijek procesa da bi ga mogli smatrati ravnotenim? Koliko ravnotenih uvjeta treba biti narueno da bi proces bio neravnotean? 7. Kako glasi prvi postulat ravnotee? 8. Kako glasi drugi postulat ravnotee?</p> <p>B Prvi glavni stavak za zatvoreni sustav1. Napiite prvi glavni stavak za zatvoreni sustav, u punom obliku; komentirajte lanove! Skica opeg sustava! 2. Napiite prvi glavni stavak za zatvoreni sustav, u skraenom obliku; komentirajte lanove! Skica opeg sustava! Uza svako od tih pitanja, treba znati objasniti: Gdje se pojavljuje (mehaniki) rad i s kim se izmjenjuje? Navedite bar dva naina na koje sustav izmjenjuje rad! Prikaite skicom konkretnih primjera! Kojim je izrazom definiran rad zbog promjene volumena sustava? Kako se na temelju tog izraza moe rad zbog irenja tvari prikazati u p,v-dijagramu? Za kakvu vrstu procesa to vrijedi? Moe li se apsolutno sprijeiti izmjena rada sustava i njegova okolia? Kakva bi trebala biti granica sustava? Postoji li takvo to u prirodi? Gdje se pojavljuje toplina? Po emu se (u raunu) razlikuje dovedena od odvedene topline? Kako glasi dogovor o predznacima?</p> <p>-</p> <p>-</p> <p>S kime sustav izmjenjuje toplinu? Kako se taj sudionik naziva opim imenom? Koja dva naziva se koriste prema smjeru izmjene topline u odnosu na sustav? to je toplinski spremnik beskonanog toplinskog kapaciteta? Mijenja li se njegova temperatura u tijeku izmjene topline? Postoji li takvo tijelo u prirodi? Navedite bar dva primjera! to je adijabatska promjena stanja? Postoji li idealna toplinska izolacija koja moe apsolutno sprijeiti izmjenu topline?</p> <p>-</p> <p>C Prvi glavni stavak za otvoreni sustav1. Napiite prvi glavni stavak za otvoreni sustav, u punom obliku; komentirajte lanove! Skica sustava! 2. Napiite prvi glavni stavak za otvoreni sustav, u skraenom obliku; komentirajte lanove! Skica sustava! Uza svako od tih pitanja, treba znati objasniti: Gdje se pojavljuje (mehanika) snaga i s kim se izmjenjuje? Skicom prikaite turbinu i stapni/klipni stroj i na tim primjerima objasnite izmjenu rada! Kojim je izrazom definiran tehniki rad? Kako se na temelju tog izraza moe tehniki rad prikazati u p,v-dijagramu? Za kakvu vrstu procesa to vrijedi? Gdje se pojavljuje toplinski tok? Po emu se (u raunu) razlikuje dovedeni od odvedenog toplinskog toka? Kako glasi dogovor o predznacima? S kim promatrani sustav izmjenjuje toplinski tok? Kako se taj sudionik naziva opim imenom? Kako se naziva prema smjeru izmjene topline? to je toplinski spremnik beskonanog toplinskog kapaciteta? Mijenja li se njegova temperatura u tijeku izmjene topline? Postoji li takvo tijelo u prirodi? Navedite bar jedan primjer! Kako je, u opem sluaju (za bilo kakvu tvar), definirana entalpija tvari? to su to stacionarni procesi?</p> <p>-</p> <p>D Drugi glavni stavak (zakon)1. Kako glasi (rijeima) Clausiusova formulacija drugoga glavnog stavka? 2. Kako glasi (rijeima) Thomsonova formulacija drugoga glavnog stavka? 3. Kako glasi (rijeima) Planckova formulacija drugoga glavnog stavka? 4. Koje jednadbe nazivamo analitiki oblik drugoga glavnog stavka? Napiite izraze za ravnotene i za neravnotene promjene stanja! 5. Koja veliina stanja je uvedena drugim glavnim stavkom? Znamo li njen apsolutni iznos? Kako izbjegavamo taj problem? 6. Koji je dijagram osnovan zato da se mogu iskoristiti ove jednadbe (T,s-dijagram)? emu je jednaka povrina ispod linije promjene stanja u ovom dijagramu i za kakve promjene stanja to vrijedi?</p> <p>7. Koji je jo dijagram (osim T,s-dijagrama) osnovan tako da ima na apscisi (jedininu) entropiju tvari? to mu je na ordinati? Za kakve je procese taj dijagram posebno pogodan? Moe li se u njemu povrini (rafuri) pridijeliti fizikalno znaenje? 8. to je u termodinamici IZOLIRANI SUSTAV? to vrijedi za entropiju izoliranog sustava? to vrijedi za promjenu entropije izoliranog sustava? 9. Kako se zovu procesi za koje je entropija izoliranog sustava konstantna (promjena entropije izoliranog sustava jednaka nuli)? Jesu li takvi procesi mogui u prirodi/tehnici? 10. Moe li se entropija izoliranog sustava smanjivati? Znate li to potkrijepiti primjerom?</p> <p>E Kruni procesi (openito)1. to je osnovno obiljeje krunoga procesa? Kakva tvar moe posluiti za njegovu provedbu? Prikaite jedan opi kruni proces u p,v- i T,s-dijagramu! to je neto rad krunog procesa i kako se sve moe izraunati? Napiite prvi glavni stavak primijenjen na kruni proces! to po definiciji otpada iz prvoga glavnog stavka za krune procese? 2. Moe li se kruni proces provesti samo s dovoenjem topline? Moe li se kruni proces provesti samo s odvoenjem topline? 3. Koje dvije grupe krunih procesa postoje i koja je svrha (uinak) svake od njih? 4. Koja je svrha provedbe desnokretnoga krunog procesa? ime se iskazuje uinkovitost desnokretnoga krunog procesa? Koje brojane vrijednosti moe taj pokazatelj poprimiti? Koliko je najmanje toplinskih spremnika potrebno za provedbu desnokretnoga krunog procesa? 5. Koja je svrha provedbe lijevokretnoga krunog procesa? ime se iskazuje uinkovitost lijevokretnoga krunog procesa? Koje brojane vrijednosti taj pokazatelj obino poprima? to su to rashladni procesi, a to dizalice topline (toplinske pumpe)? Koliko je najmanje toplinskih spremnika potrebno za provedbu lijevokretnoga krunog procesa? S koliko se toplinskih spremnika redovito ipak provodi lijevokretni kruni proces da bi imao svoju svrhu? 6. to je perpetuum mobile prve vrste? to je perpetuum mobile druge vrste? 7. Od kojih se promjena stanja sastoji Carnotov kruni proces? Ovisi li njegov prikaz u T,s-dijagramu o vrsti radne tvari? Kako glasi izraz za termiki stupanj djelovanja Carnotova krunog procesa, te ovisi li on o vrsti radne tvari? 8. to je karnotizacija nekog ne-Carnotovog krunog procesa? Nacrtajte neki opi kruni proces u T,s-dijagramu i karnotizirajte ga! Koliki je termiki stupanj djelovanja zamjenskog Carnotovog procesa u odnosu na izvorni proces?</p> <p>F Idealno nestlaive tvari1. Kako glasi (termika) jednadba stanja idealno nestlaive tvari? Ako nametnemo stalan tlak u procesu, to se dogaa s volumenom te tvari? 2. O emu ovisi (ime je odreena) unutarnja energija idealno nestlaive tvari? Kako glasi opi izraz za unutarnju energiju idealno nestlaive tvari? to je nepoznato u tom izrazu? Kako moemo raunati promjenu unutarnje energije idealno nestlaive tvari u sluaju da je jedinini toplinski kapacitet tvari neovisan o temperaturi?</p> <p>G Idealni plinovi1. Napiite razliite (sve kojih se moete sjetiti) oblike jednadbe stanja idealnog plina! Kakve su mjerne jedinice pojedinih lanova, a kakve za cijelu jednadbu? 2. O emu ovisi (ime je odreena) unutarnja energija idealnog plina? Kako glasi opi izraz za unutarnju energiju idealnog plina? to je nepoznato u tom izrazu? Kako moemo raunati promjenu unutarnje energije idealnog plina u sluaju da je jedinini toplinski kapacitet tvari neovisan o temperaturi? 3. O emu ovisi (ime je odreena) entalpija idealnog plina? Kako glasi opi izraz za entalpiju idealnog plina? to je nepoznato u tom izrazu? Kako moemo raunati promjenu entalpije idealnog plina u sluaju da je jedinini toplinski kapacitet tvari neovisan o temperaturi? 4. Kako glasi Mayerova jednadba? Ovise li jedinini toplinski kapaciteti idealnih plinova cp i cv (ili Cm,p i Cm,v ) o tlaku ili volumenu plina?</p> <p>H Smjese idealnih plinova1. Kako se opisuje sastav smjese idealnih plinova? Napiite definicijske izraze za maseni i molni udio nekog sudionika u smjesi! 2. Kako glasi Daltonov zakon? 3. Kako glase izrazi za raunanje prosjenih vrijednosti pojedinih svojstava smjese? Navedite izraze za specifina i za molarna svojstva!</p> <p>I</p> <p>Ravnotene promjene stanja idealnih plinova u zatvorenom sustavu1. Izohorna promjena stanja (skicirati p,v- i T,s-dijagram, rafirati povrinu, napisati izraze za izmijenjeni rad i toplinu izmijenjenu u procesu)? 2. Izobarna promjena stanja ekspanzija/kompresija (skicirati p,v- i T,s-dijagram, rafirati povrinu, napisati izraze za izmijenjeni rad i toplinu izmijenjenu u procesu)? 3. Izotermna promjena stanja ekspanzija/kompresija (skicirati p,v- i T,s-dijagram, rafirati povrinu, napisati izraze za izmijenjeni rad i toplinu izmijenjenu u procesu)? U kakvom su odnosu rad i toplina kod izotermne promjene stanja? 4. Izentropska promjena stanja ekspanzija/kompresija (skicirati p,v- i T,s-dijagram, rafirati povrinu, napisati izraze za izmijenjeni rad i toplinu izmijenjenu u procesu)? Iz ega se dobije (ili u to se pretvara) rad izentropske promjene stanja? U kakvom su odnosu pojmovi adijabatska i izentropska promjena stanja? Koji jo naziv koristimo za izentropsku promjenu stanja? Moe li promjena stanja biti adijabatska, a da nije izentropska? Moe li promjena stanja biti izentropska, a da nije adijabatska?</p> <p>5. Politropska promjena stanja, 1 &lt; n &lt; , ekspanzija/kompresija (skicirati p,v- i T,s-dijagram, rafirati povrinu, napisati izraze za izmijenjeni rad i toplinu izmijenjenu u procesu)? to je neobino u odvijanju ove politrope i zato do toga dolazi? 6. Nacrtajte razliite politrope (etiri posebne i po jednu predstavnicu za svako podruje izmeu njih) u zajednikom p,v- i T,s-dijagramu, tako da prolaze kroz jednu toku! Zamislimo li to presjecite kao polaznu toku promjene stanja, u kojim smjerovima treba toplinu odvoditi i u kojima dovoditi, te u kojim smjerovima se rad dobije, a u kojima troi?</p> <p>Uza svako od tih pitanja, treba znati objasniti: to su ravnotene promjene stanja? Koji sve uvjeti moraju biti ispunjeni da bi promjena stanja bila ravnotena? Objasnite uz skicu! Kad je promjena stanja prikazana neprekinutom crtom u p,v- i T,s-dijagramu i kad se smije povrina u dijagramu rafirati i proglasiti radom, dotino toplinom? Na temelju kojih jednadbi se to smije uiniti?</p> <p>J</p> <p>Ravnotene promjene stanja idealnih plinova u otvorenom sustavu1. Izohorna promjena stanja (skicirati p,v- i T,s-dijagram, rafirati povrinu, napisati izraze za izmijenjenu snagu i toplinski tok izmijenjen u procesu)? 2. Izobarna promjena stanja ekspanzija/kompresija (skicirati p,v- i T,s-dijagram, napisati izraze za izmijenjenu snagu i toplinski tok izmijenjen u procesu)? 3. Izotermna promjena stanja ekspanzija/kompresija (skicirati p,v- i T,s-dijagram, rafirati povrinu, napisati izraze za izmijenjenu snagu i toplinski tok izmijenjen u procesu)? 4. Izentropska promjena stanja ekspanzija/kompresija (skicirati p,v- i T,s-dijagram, rafirati povrinu, napisati izraze za izmijenjenu snagu i toplinski tok izmijenjen u procesu)? U kakvom su odnosu pojmovi adijabatska i izentropska promjena stanja? Koji jo naziv koristimo za izentropsku promjenu stanja? Moe li promjena stanja biti adijabatska, a da nije izentropska? Moe li promjena stanja biti izentropska, a da nije adijabatska?</p> <p>5. Politropska promjena stanja, 1 &lt; n &lt; , ekspanzija/kompresija (skicirati p,v- i T,s-dijagram, rafirati povrinu, napisati izraze za izmijenjenu snagu i toplinski tok izmijenjen u procesu)? to je neobino u odvijanju ove politrope? Kakav je specifini (ili molni) toplinski kapacitet plina kod takve politrope? 6. U jednom p,v- i T,s-dijagramu nacrtajte razliite politrope (etiri poimence spomenute i za ostale samo po jednu predstavnicu za svako podruje dijagrama) tako da sve prolaze kroz jednu toku! Ako tu zajedniku toku (presjecite) shvatimo kao poetak procesa, oznaite u koja podruja dvaju dijagrama moemo doi dovoenjem dotino odvoenjem topline, te kod kojih se promjena stanja rad dobiva, a kod kojih se troi! Uza svako od tih pitanja, treba znati objasniti: to su ravnotene promjene stanja? Koji sve uvjeti moraju biti ispunjeni da bi promjena stanja bila ravnotena? Objasnite uz skicu! Kad je promjena stanja prikazana neprekinutom crtom u p,v- i T,s-dijagramu i kad se smije povrina u dijagramu rafirati i proglasiti tehnikim radom, dotino toplinom? Na temelju kojih jednadbi se to smije uiniti?</p> <p>K Kruni procesi s idealnim plinovima kao radnom tvari1. Prikaite u p,v- i T,s-dijagramu desnokretni Carnotov kruni proces s idealnim plinom! Napiite izraz za termiki stupanj djelovanja Carnotova procesa! Ovisi li on o svojstvima radne tvari (idealnog plina)? Ucrtajte (po vlastitom izboru) jednu (konstantnu)</p> <p>temperaturu ogrjevnog spremnika i jednu (konstantnu) temperaturu rashladnog spremnika za provedbu tog procesa! Utjee li na termiki stupanj djelovanja irina tog procesa u T,s-dijagramu? Kako povisiti termiki stupanj djelovanja Carnotova procesa? 2. Prikaite u p,v- i T,s-dijagramu desnokretni Jouleov kruni proces s idealnim plinom! Napiite izraz za termiki stupanj djelovanja Jouleova procesa! Ovisi li on o svojstvima radne tvari (idealnog plina)? Ucrtajte po vlastitom izboru jednu (konstantnu) temperaturu ogrjevnog spremnika i jednu (konstantnu) temperaturu rashladnog spremnika za provedbu tog procesa! 3. Prikaite u p,v- i T,s-dijagramu desnokretni Ottoov kruni proces s idealnim plinom! Napiite izraz za termiki stupanj djelovanja Ottoova procesa! Ovisi li on o svojstvima radne tvari (idealnog plina)? Ucrtajte po vlastitom izboru jednu (konstantnu) temperaturu ogrjevnog spremnika i jednu (konstantnu) temperaturu rashladnog spremnika za provedbu tog procesa! 4. Prikaite u p,v- i T,s-dijagramu desnokretni Dieselov kruni proces s idealnim plinom! Napiite izraz za termiki stupanj djelovanja Dieselova procesa! Ovisi li on o svojstvima radne tvari (idealnog plina)? Ucrtajte po vlastitom izboru jednu (konstantnu) temperaturu ogrjevnog spremnika i jednu (konstantnu) temperaturu rashladnog spremnika za provedbu tog procesa! 5. Prikaite u p,v- i T,s-dijagramu desnokretni Ericsonov kruni proces s idealnim plinom! Napiite izraz za termiki stupanj djelovanja Ericsonova procesa! Ovisi li on o svojstvima radne tvari (idealnog plina)? Ucrtajte po vlastitom izboru jednu (konstantnu) temperaturu ogrjevnog spremnika i jednu (konstantnu) temperaturu rashladnog spremnika za provedbu tog procesa! 6. Prikaite u p,v- i T,s-dijagramu desnokretni Stirlingov kruni proces s idealnim plinom! Napiite izraz za termiki stupanj djelovanja Stirlingova procesa! Ovisi li on o svojstvima radne tvari (idealnog plina)? Ucrtajte po vlastitom izboru jednu (konstantnu) temperaturu ogr...</p>