Dit document is een complete samenvatting [40pag] en gekende/mogelijke enkele examenvragen van het vak Energetische aspecten van elektriciteitsproductie gedoctoreerd door Prof. Jan Cappelle aan de Technologiecampus Gent van KU Leuven.
Dit vak maakt onderdeel uit van de Master in de industriële ...
1 eV = 1,6·10−19 J De energie van een eenheidslading bij een potentiaalverschil van 1V
1 Cal = 4,18J De hoeveelheid warmte nodig om 1 g water van 15 naar 16 graden te brengen
1 erg = 10−7 J De eenheid van energie in het cgs (centi-gram-sec) stelsel
1 kWh = 3600kJ = 3,6·106 J 1000W gedurende 1 uur
1 GWy = 3,15·1016 J Voor wereldwijde consumptie
1 Btu = 1055 J De hoeveelheid warmte nodig om 1 pond water 1 graad Fahrenheit te laten stijgen
1 toe = 42GJ ton olie equivalent
1 Nm3 = 37MJ 1 normaal kubiek
Reversibiliteit
• Proces verloopt wrijvingsloos
• Oneindig klein drukverschil tussen het systeem en de omgeving
• Oneindig klein temperatuursverschil tussen het systeem en de omgeving
→ Proces eigenlijk oneindig traag verlopen want kracht die voor versnelling of
opwarming zorgt oneindig klein is
,Energie-overdracht
Arbeidsoverdracht
Positieve arbeid is geleverde arbeid
Arbeidsoverdracht is oppervlakte onder de curve (dus padafhankelijk!)
Warmte-overdracht
• verschil in temperatuur tussen systeem en omgeving
• Positieve warmtestroom is toegevoerde warmte!
Energie-conversie
1e hoofdwet van de thermodynamica:
• Energie kan worden overgedragen van systeem <-> omgeving via warmte-overdracht of arbeidsoverdracht
• De ene energievorm kan in de andere omgezet worden
• Energie kan niet spontaan ontstaan of verdwijnen
Stromingsprocessen
Stationaire stroming: Massastroom aan de ingang = Massastroom aan de uitgang
Een volume-element dV = Adx van het systeem verricht verdringingsarbeid p1dV om het volume-element over het
oppervlak te verplaatsen.
Aan de ingang: Voor een reversibel verplaatsing van het Aan de uitgang: Voor een reversibel verplaatsing van het
volledige volume verricht het stromingssysteem op de volledige volume verricht de omgeving op het
omgeving arbeid: stromingssysteem arbeid:
Netto:
Doorstroming vereist netto arbeid van; → per massa-eenheid:
Ook binnenin (opsplitsen in infinitisemale delen):
Verdringingsarbeid bij doorstroming = d(pV)
Analogie met massa in het zwaarteveld & lading in elektrisch veld
pV = potentiele energie
, 2de hoofdwet van de thermodynamica
Formulering van Planck: systeem dat een kringproces ondergaat → kan niet alle warmte die er aan toegevoerd wordt in
arbeid omzetten → moet altijd ook warmte worden afgevoerd bij een lagere temperatuur dan waarbij de warmte is
toegevoerd.
Formulering van Clausius: Warmte vloeit niet vanzelf van systeem met lagere T naar systeem met hogere T
𝑇𝑜𝑚𝑔𝑒𝑣𝑖𝑛𝑔
𝑀𝑎𝑥 𝑜𝑚𝑧𝑒𝑡𝑡𝑖𝑛𝑔 = 1 −
𝑇𝑤𝑎𝑟𝑚𝑡𝑒𝑏𝑟𝑜𝑛
Rendementen
Rendement geformuleerd als de verhouding van een gewenste energieoverdracht op benodigde energie-overdracht.
Het Carnot kringproces
• Het is een omkeerbaar kringproces van een gesloten systeem met 4 stappen
• Motoren die alle toegevoerde warmte in arbeid omzetten bestaan niet!
• Maximaal haalbare omzettingsfactor is diegene die kan gehaald worden in een Carnotmachine.
3 stellingen voor
Omkeerbare kringprocessen die warmte onttrekken aan een hoge-
temperatuurreservoir
+ Arbeid overdragen aan de omgeving
+ Warmte afstaan aan een lagetemperatuurreservoir
• Alle omkeerbare kringprocessen, inclusief het Carnot proces,
hebben hetzelfde rendement wanneer ze werken tussen dezelfde
reservoirs.
• Dit rendement is het maximum haalbare tussen de reservoirs.
• Het rendement is slechts afhankelijk van de reservoirs en niet van
de materie van het systeem.
Les clients de Stuvia ont évalués plus de 700 000 résumés. C'est comme ça que vous savez que vous achetez les meilleurs documents.
L’achat facile et rapide
Vous pouvez payer rapidement avec iDeal, carte de crédit ou Stuvia-crédit pour les résumés. Il n'y a pas d'adhésion nécessaire.
Focus sur l’essentiel
Vos camarades écrivent eux-mêmes les notes d’étude, c’est pourquoi les documents sont toujours fiables et à jour. Cela garantit que vous arrivez rapidement au coeur du matériel.
Foire aux questions
Qu'est-ce que j'obtiens en achetant ce document ?
Vous obtenez un PDF, disponible immédiatement après votre achat. Le document acheté est accessible à tout moment, n'importe où et indéfiniment via votre profil.
Garantie de remboursement : comment ça marche ?
Notre garantie de satisfaction garantit que vous trouverez toujours un document d'étude qui vous convient. Vous remplissez un formulaire et notre équipe du service client s'occupe du reste.
Auprès de qui est-ce que j'achète ce résumé ?
Stuvia est une place de marché. Alors, vous n'achetez donc pas ce document chez nous, mais auprès du vendeur Pj0tr. Stuvia facilite les paiements au vendeur.
Est-ce que j'aurai un abonnement?
Non, vous n'achetez ce résumé que pour €9,49. Vous n'êtes lié à rien après votre achat.
