Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - Lähitiedustelu ...
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
735
Lämpöoppi
736
skissana ja paine p kg/cm2:eissä ordinaattana.
Tilayhtälö kuuluu tällöin pvk = vakio, jossa k
Crt
— Cp merkitsee kaasun ominaislämpöä muut-
Cv
tumattomassa paineessa ja Cr muuttumattomassa
tilavuudessa; Cp — Cv = AR. Tavallisille
kaasuille on k rv l,u, kyllästetylle vesihöyrylle k -y
i
v
l,nö ja tulistetulle k ^ 1,3. Vielä on
7
Kun vielä 1
/ rt
k—l
fc—l
on
Vo
i
Qi
71 __ % j0ka yhtäjö
Ja
7
i
v.,
Pii
t
ja kaasun suorittama työ AL
Cv (T1 — T2) ly, taikka L
Pi
k-\
1
T,
Tl
kgm.
Kaasu suorittaa tässä työn omalla lämmöllään.
8. Tilamuutos lämpötilan T
pysyessä muuttumattomana
(isotermi-nén tilamuutos). Lämpöä on tällöin johdettava
kaasuun niin paljon, että sen lämpötila pysyy
samana. Tilamuutosta esittävä käyrä a-bl
(kuva 1) on tasakylkinen hyperbeli (isotermi).
Koska 7 on vakio, on Mariotten laki voimassa
ja samalla pysyy kaasun sisäinen energia samana,
mutta koko siihen johdettu lämpö muuttuu
työksi, jolloin Q = AL =
ART. In1’2 ly (In
1 Vj
luonnollinen logaritmi) ja siis mekaaninen työ
L
RT, lnV2
px\\ In ^ kgm.
Kaasua isotermisesti puristettaessa muuttuu
puristukseen käytetty työ lämmöksi Q, joka siis
on pois johdettava puristuksen kestäessä.
9. Polytrooppinen (I. yleinen)
tilamuutos. Jos kaasuun johdetaan tai
siitä poistetaan lämpöä tilamuutoksen aikana
niin, että sen lämpötilan nousu (tai lasku) on
suhteellinen johdettuun lämpöpaljouteen, niin
tapahtuu tilamuutos polytrooppisesti.
Yhtälö kuuluu silloin pvm — vakio, jossa m
vaihtelee l:n ja k:n välillä ja käyrä siis lankeaa
isotermin ja adiabaatin välille.
10. Tilamuutos paineen pysyessä
muuttumattomana. Koska p nyt on
vakio = pv on Gay-Lussac’in laki voimassa.
Lämpöpaljous, mikä kaasuun nyt on
johdettava, on Q = Cp [T2 — 7\] = Cv [T2 — 7,] +
AR [7\> — 7T] ly ja kaasun suorittama työ L =
pj [v2 —- vJ kgm. Kuvassa 2 viivoitettu pinta
esittää suoritettua työtä.
11. Tilamuutos tilavuuden v
pysyessä muuttumattomana. Nyt on
v ±= vakio = vv silloin on pY : p2 = Tx: T2 ja
vielä Q = Cv [72 ~ Mekaanista työtä kaasu
ei nyt suorita, koko siihen johdettu lämpö kuluu
lämpötilan kohottamiseen.
12. Carnot’n (1. täydellinen)
kiertokulku (ks. t. Täyd.). Kiertokulun aikana
johdetaan kaasuun lämpö Q, ja sitten
poistetaan lämpö Q2. 8:nnen kohdan mukaan saadaan
Qi
Q2
T. In
v.
r„ m
V,
joten saadaan ^
<2 2 ’ 1 ’2
esittää Iämpöteorian toisen pääsäännön (ks.
Lämpö, V Os. p. 1353). Kiertokulun termi-
«* . . .. saatu lämpötyö
nen vaikutusaste on sus /? = ,-. ...
kayt. lampotyo
_Qi Q2 _ ja saa(u työ sijs _
’ i
T _T
Qj 1 - 2. Jos esim. tavallisissa höyrykoneissa
’ i
voitaisiin menohöyry jäähdyttää absoluuttiseen
nollapisteeseen (—-273° C), olisi r> = 1, siis koko
höyryn lämpö muuttuisi mekaaniseksi työksi. Nyt
ei voi kuitenkaan menohöyryn lämpötilaa
alentaa ympärystön (s. o. jäähdytysveden) lämpöä
alemmaksi, joten terminen vaikutusaste pysyy
verraten pienenä. Tavallisesti on höyrykoneissa
71 — 450 ja T2 — 325, polttomoottoreissa
vuorostaan Tj = 1750 ja T2 = 400, siis vastaavasti
r)< 0,25 ja 0,40.
13. Entropia. Merkitään äskeisestä
kiertokulusta saatua osamäärää = = S1 ja
1 2
työksi muutettua lämpöä QL — Q2 — Q," niin
saadaan sijoittamalla ensin = ^ josta Q =
’ 1 ’2
[ Tl—T2]. Nyt voimme pitää (Zeunerin mu-
kaan) osamäärää £ „.ämpöpainona", mikä suo-
* 1
rittaa ,,lämpöputouksessa" 7, — 7, lämpöpal-
joutta Q vastaavan työn. Osamäärää ~
5
nimitetään Clausiuksen mukaan entropiaksi (ks.
t. II Os.). Se on, kuten näkyy, riippuvainen
lämpötilasta 7, ja on siis sekin tavallaan tilasuure.
Yhtälö sanoo, että työtä suorittavassa
kiertokulussa pysyy entropia samana, edellyttäen, että
kiertokulku on, niinkuin sanotaan, käännettävä,
s.o. kiertokulun voi saada tapahtumaan toiseenkin
suuntaan. Jos kiertokulku ei ole käännettävä,
niin lisääntyy entropia. Entropia käsitteellä
on merkityksensä jonkinlaisena apusuureena.
Itse varsinaista entropiaa ei käytännössä käytetä,
vaan ainoastaan sen muutosta. Erikoisesti tulee
tämä käytäntöön n. s. lämpöpiirroksissa.
Jonkin kaasun entropia on täysin määrätty, jos
kaasun senhetkinen tila, esitettynä tilayhtälönä,
on tunnettu. Mekaniikassa vastaa entropiaa
paino. Jos nimittäin merkitsemme Q:n asemasta
työn E kgm, ja Qt:n asemasta painon P kg sekä
Tl—72:n asemasta putouskorkeuden H m, niin
E
on E = PH, josta P = - .
Lämpöpiirroksissa on abskissana entropia ja
ordinaattana kaasun senhetkistä tilaa vastaava
absoluuttinen lämpötila. Tällaisen piirroksen
esittää kuva 3; sen rinnalle on piirretty vastaava
(isoterminen) painepiirros. Painepiirroksen
pinta-ala esittää suoritettua työtä kgm:nä,
lämpö-piirroksen ala vuorostaan samaa työtä Iy:nä.
Kuvassa 4 taasen on adiabaattisen
tilamuutoksen paine- ja lämpöpiirros esitettynä. Kuva 5
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
