https://peda.net/id/05a8fab4535 2021-12-02T12:45:50+02:00 https://peda.net/:static/543/peda.net.logo.bg.svg <div class="license">Tämän sivun lisenssi <a rel="license noopener" href="https://peda.net/info" target="_blank">Peda.net-yleislisenssi</a></div> https://peda.net/id/05a9438f535 2021-05-10T14:11:55+03:00 <h3>Sisäenergia ja Joulen koe</h3> <ul> <li>Voiman vaikutuksesta siirtyvää energiaa kutsutaan mekaaniseksi työksi.</li> <li>Työn [[$W$]] suuruus on [[$W=Fs$]], missä [[$F$]] on voima ja [[$s$]] voiman suunnassa kuljettu matka.</li> <li>Systeemin sisäenergiaa voidaan muuttaa tekemällä siihen työtä tai siirtämällä siihen lämpöä (termodynamiikan 1. pääsääntö).</li> <li>Mekaaninen työ siirtyy systeemin rakenneosien liike-energiaksi, mikä ilmenee lämpötilan muutoksena.</li> </ul> <h3>Termodynamiikan 1. pääsääntö</h3> <p>Termodynamiikan ensimmäinen pääsääntö ilmaisee energian säilymislain. Sen mukaan systeemin sisäenergia [[$U$]] voi muuttua systeemin ja ympäristön välillä siirtyvän lämmön [[$Q$]] tai systeemiin tehdyn työn [[$W$]] johdosta.</p> [[$ \qquad \Delta U=Q+W $]]​<br/> <p><b>Sisäenergia</b></p> Systeemin sisäenergian muutos ilmenee lämpötilan tai olomuodon muutoksena.  <p><b>Merkkisäännöt</b></p> <ul> <li>Systeemiin siirtyvä lämpö ja systeemin tehty työ ovat positiivisia eli [[$Q&gt;0$]] ja [[$W&gt;0$]].</li> <li>Systeemistä pois siirtyvä lämpö ja ympäristöön tehty työ ovat negatiivisia.</li> <li>Sisäenergian kasvaessa sen muutos on positiivinen eli [[$\Delta U&gt;0$]].</li> </ul> <h3>Kaasun tekemä työ</h3> <ul> <li>Kaasuun tehdään työtä, kun sitä puristetaan kokoon. Laajeneva kaasu tekee työtä ympäristöön. Kaasun sisäenergia muuttuu tehdyn työn verran.</li> <li>Kaasun tilanmuutos voi tapahtua isotermisesti, adiabaattisesti tai niiden välimuotona. <ul> <li>Isotermisessä tilanmuutoksessa kaasun lämpötila ja sisäenergia eivät muutu. Kaasusta siirtyvä lämpö ja kaasuun tehty työ kumoavat toisensa. </li> <li>Adiabaattisessa tilanmuutoksessa kaasu ei menetä lämpöä ympäristöön lainkaan. Lämpötila kuitenkin muuttuu, koska sisäenergia muuttuu tehdyn työn verran.</li> </ul> </li> <li>Tilanmuutosprosesseja kuvataan tilavuus–paine-koordinaatistossa tapahtuvina siirtyminä.</li> </ul> <h3>Lämpövoimakone</h3> <ul> <li>Lämpövoimakone muuntaa lämpöä mekaaniseksi työksi.</li> <li>Höyrykone on esimerkki lämpövoimakoneesta.</li> <li>Lämpövoimakoneessa polttoaineella lämmitetään kaasua, jonka laajetessaan tekemää työtä hyödynnetään liikkeen tuottamiseen.</li> <li>Lämpövoimakoneiden suunnittelussa pyritään mahdollisimman hyvään hyötysuhteeseen minimoimalla energiahäviöitä tuotannon eri vaiheissa.</li> </ul> 2021-12-02T12:45:50+02:00