Termomechanika

Garant předmětu:

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

ústav mechaniky tekutin a termodynamiky

Anotace:

Předmět seznamuje studenty se základními pojmy a zákony fenomenologické termodynamiky a termokinetiky. Dále je probíráno řešení základních termodynamických dějů a jejich aplikace na děje probíhající v reálných tepelných motorech a strojích. Předmět A je zapsán společně s předmětem Termomechanika. Rozčlenění výuky je shodné, navíc je vyžadována hlubší znalost teoretických partií včetně odvození klíčových vztahů.

Požadavky:

Osnova přednášek:

• Základní pojmy a veličiny. Stavové veličiny. Teplo a práce. Stavová změna vratná a nevratná, termodynamický cyklus.

• Základní zákony – postuláty, I. II. a III. hlavní věta termodynamická. Carnotův oběh. Exergie.

• Ideální plyn a jeho vlastnosti.

• Základní vratné změny stavu ideálního plynu. Změna izobarická, izochorická, izotermická, adiabatická a polytropická.

• Řešení vybraných nevratných stavových změn ideálního plynu. Směsi ideálních plynů. Nevratná adiabatická komprese a expanze. Termodynamická účinnost. Škrcení.

• Ideální plyn s nekonstantními tepelnými kapacitami, řešení stavových změn.

• Chování reálných plynů. Rovnice Van der Waalsova, vlastnosti vodní páry.

• Řešení vratných i nevratných stavových změn vodní páry.

• Oběhy tepelných motorů a strojů, pístové stroje, plynová a parní turbína, chladicí stroj, tepelné čerpadlo.

• Vlastnosti vlhkého vzduchu, ochlazování, ohřev a míšení dvou proudů vlhkého vzduchu.

• Základy chemické termodynamiky – spalování.

• Sdílení tepla – vedením, prouděním a zářením. Jednorozměrové vedení tepla – základní případy. Volná a nucená konvekce. Přestup tepla se změnou skupenství. Základní případy vzájemného záření dvou těles.

• Kombinované případy sdílení tepla. Výpočty výměníků.

Osnova cvičení:

Cíle studia:

Studijní materiály:

Nožička J.: Základy termomechaniky, Vydavatelství ČVUT, Praha 2001, 2004

Nožička J.: Základy termomechaniky, Vydavatelství ČVUT, Praha 2001, 2004

Nožička J., Termomechanika, Vydavatelství ČVUT, Praha 1998

Nožička, J.-Adamec, J.-Váradiová, B.: Termomechanika, Sbírka příkladů, ČVUT Praha 1999

ŠAFAŘÍK, P.: Základy termodynamiky vlhkého vzduchu. Vydavatelství ČVUT, Praha

Jílek M., Randa Z.: Termomechanika ? sbírka příkladů, Vydavatelství ČVUT, 2004

Poznámka:

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• B TZSI 2021 - prezenční (povinný předmět programu)