Στοιχεία Τεχνικής Θερμοδυναμικής και Μετάδοσης Θερμότητας
Ευστάθιος Ντζάνης
Η θερμοδυναμική είναι η μελέτη της μετατροπής ενέργειας από μηχανική ενέργεια -έργο- σε θερμότητα και αντίστροφα, μέσα από τη μελέτη θερμικών διεργασιών. Με τον όρο διεργασία εννοούμε την μετάβαση από τη μια κατάσταση ενός συστήματος σε μια άλλη. Η θερμοδυναμική ασχολείται μόνο με μακροσκοπική απόκριση των συστημάτων που την αποτελούν, την οποία και μπορούμε να υπολογίσουμε πειραματικά.Η θερμοδυναμική σήμερα αποτελεί έναν βασικό κλάδο φυσικής, και διδάσκεται σαν προπτυχιακό μάθημα σε μηχανικούς σε όλο τον κόσμο.
Λιγότερα
Η θερμοδυναμική είναι η μελέτη της μετατροπής ενέργειας από μηχανική ενέργεια -έργο- σε θερμότητα και αντίστροφα, μέσα από τη μελέτη θερμικών διεργασιών. Με τον όρο διεργασία εννοούμε την μετάβαση από τη μια κατάσταση ενός συστήματος σε μια άλλη. Η θερμοδυναμική ασχολείται μόνο με μακροσκοπική απόκριση των συστημάτων που την αποτελούν, την οποία και μπορούμε να υπολογίσουμε πειραματικά.Η θερμοδυναμική σήμερα αποτελεί έναν βασικό κλάδο φυσικής, και διδάσκεται σαν προπτυχιακό μάθημα σε μηχανικούς σε όλο τον κόσμο.
Η θερμοδυναμική είναι η μελέτη της μετατροπής ενέργειας από μηχανική ενέργεια -έργο- σε θερμότητα και αντίστροφα, μέσα από τη μελέτη θερμικών διεργασιών. Με τον όρο διεργασία εννοούμε την μετάβαση από τη μια κατάσταση ενός συστήματος σε μια άλλη. Η θερμοδυναμική ασχολείται μόνο με μακροσκοπική απόκριση των συστημάτων που την αποτελούν, την οποία και μπορούμε να υπολογίσουμε πειραματικά.Η θερμοδυναμική σήμερα αποτελεί έναν βασικό κλάδο φυσικής, και διδάσκεται σαν προπτυχιακό μάθημα σε μηχανικούς σε όλο τον κόσμο.
|
Διδακτικά αντικείμενα |
|
1. Η θερμοδυναμική και οι εφαρμογές της 1.1 Θερμικές Μηχανές “Πώς λειτουργούν”. 1.2 Το περιεχόμενο της Θερμοδυναμικής. |
|
2. Εργο- Ενέργεια-Ισχύς 2.1 Έργο
|
|
3. Θερμοκρασία- Θερμότητα 3.1 Θερμοκρασία Παραδείγματα. Ορισμοί. Μονάδες μέτρησης. 3.2 Θερμότητα Παραδείγματα. Ορισμοί. Μονάδες μέτρησης. 3.3 Ειδική θερμότητα-θερμοχωρητικότητα Παραδείγματα. Ορισμοί. Μονάδες μέτρησης. 3.4 Θερμική διαστολή 3.5 Αλλαγές φάσεων-λανθάνουσα θερμότητα |
|
4. Μετατροπή ενέργειας- Θερμοδυναμικά συστήματα 4.1 Μηχανές μετατροπής ενέργειας- Θερμικές μηχανές-Βαθμός απόδοσης μηχανής. 4.2 Θερμοδυναμικό σύστημα. 4.3 Ανοικτά και κλειστά θερμοδυναμικά συστήματα. Αδιαβατικά συστήματα. 4.4 Εσωτερική ενέργεια και ενθαλπία ενός συστήματος. 4.5 Πρώτο θερμοδυναμικό αξίωμα Παραδείγματα. Εφαρμογές. |
|
5. Αέρια τέλεια και πραγματικά-Νόμοι των αερίων 5.1 Γενικά για τα τέλεια και πραγματικά αέρια. 5.2 Ο νόμος του BOYLE. Σχέση πίεσης και όγκου. 5.3 Ο νόμος του CHARLES. Σχέση πίεσης και θερμοκρασίας. 5.4 Ο νόμος του GAY-LUSSAC.Σχέση όγκου και θερμοκρασίας. 5.5 Η καταστατική εξίσωση των τελείων αερίων. 5.6 Η ειδική θερμότητα των τελείων αερίων. 5.7 Οι μεταβολές των αερίων στα κλειστά συστήματα. |
|
6. Θερμοδυναμικοί κύκλοι- Δεύτερο θερμοδυναμικό αξίωμα 6.1 Μεταβολές κατάστασης Θερμοδυναμικού συστήματος- Κυκλική μεταβολή. 6.2 Οι θερμοδυναμικοί κύκλοι και οι εφαρμογές τους. 6.3 Δεύτερο θερμοδυναμικό αξίωμα. Παραδείγματα- Εφαρμογές. Η έννοια της εντροπίας. |
|
7. Καύση και καύσιμα 7.1 Γενικά. 7.4 Το ακατέργαστο (αργό) πετρέλαιο και τα παράγωγά του.( Βενζίνη. Πετρέλαιο Diesel. Χαρακτηριστικές ιδιότητές τους). 7.6 Εξισώσεις καύσης. 7.6 Θερμαντική ικανότητα – αέρας καύσης –στοιχειομετρική αναλογία αέρα και καυσίμου-περίσσεια και έλλειψη αέρα- καυσαέρια. |
|
8. Μετάδοση θερμότητας 8.1 Τρόποι μετάδοσης της θερμότητας. 8.2 Μετάδοση της θερμότητας με αγωγιμότητα. 8.3 Μετάδοση της θερμότητας με μεταφορά. 8.4 Μετάδοση της θερμότητας με ακτινοβολία. |
|
9. Βασικές γνώσεις υδροδυναμικής 9.1 Νόμοι της ροής των ρευστών (συνέχειας - Bernoulli). Παραδείγματα - Εφαρμογές. 9.2 Παροχή. Παραδείγματα - Εφαρμογές. Μονάδες μέτρησης. |
|
10. Αντλίες 10.1 Γενικά. 10.2 Κατάταξη - αρχή λειτουργίας - πεδίο εφαρμογής. |
|
11. Ψυκτικές μηχανές 11.1 Αρχή λειτουργίας. |
Η ηλεκτρονική αυτή τάξη απευθύνεται στους μαθητές της Β' Τάξης των ΕΠΑ.Λ. του τομέα Μηχανολογίας που διδάσκονται το μάθημα "Στοιχεία Τεχνικής Θερμοδυναμικής και Μετάδοσης Θερμότητας". Μέσα από αυτή την ηλεκτρονική τάξη γίνεται μια προσπάθεια παρουσίασης εκπαιδευτικού υλικού για το συγκεκριμένο μάθημα, με σκοπό να βοηθήσει τους μαθητές στην κατανόηση του μαθήματος.
