Thermodynamica - Tweede hoofdwet

11 belangrijke vragen over Thermodynamica - Tweede hoofdwet

Betekenis van irreversibel processen?

Onomkeerbaar.

Thermodynamica van irreversibele processen, afgekort tot TIP, is een onderdeel van de continuümtheorie en probeert binnen het kader van de continuümopvattingen een algemene basis te ontwikkelen voor de beschrijving van de lineaire constitutie van de materie.

Over wat gaat de tweede hoofdwet van de thermodinamica?


Handelt over welke processen spontaan voorkomen in de natuur.

Als voorbeeld:
Warmte stroomt spontaan van een heet naar koud voorwerp.
Warmte stroomt nooit spontaan van een koud naar een warm voorwerp

Leg uit, wat rendement met een warmtemotor te maken heeft.

Het is onmogelijk een apparaat te bouwen waarvan het enige effect is dat een gegeven hoeveelheid warmte volledig wordt omgezet in arbeid.
Of anders geformuleerd, er kan geen perfecte warmtemotor zijn met een rendement van 100%.
  • Hogere cijfers + sneller leren
  • Niets twee keer studeren
  • 100% zeker alles onthouden
Ontdek Study Smart

Bespreek de diagram 'Stoomturbine' in stappen.

De stoom op hoge temperatuur duwt tegen de schoep bovenaan

Aan de onderkant van de schoep is de temperatuur lager, en dus ook druk. 

Bespreek de diagram 'viertaktmotor' in stappen


a)Compressieslag: de gassen worden samengeperst (benaderd door adiabaat)

b)Ontsteking van de bougie, gassen worden verbrand, temperatuur loopt op en plotse druktoename (isochoor)

c)Inlaatslag: zuiger wijkt uit: mengsel van brandbaar mengsel wordt aangezogen (isobaar)

d)Arbeidsslag: expansie: zuiger wijkt uit. (ongeveer Adiabaat)

e)Klep gaat open. Druk valt terug (isochoor)

f)Uitlaatslag: de verbrande gassen worden uitgestuwd: (isobaar)

Hier wordt ook een temperatuurverschil gecreëerd: door de verbranding van de gassen na 

Bespreek de diagram 'warmptepomp' in stappen

Mechanische energie (arbeid W) moet geleverd worden om warmte van lage temperatuur naar hoge temperatuur te transporteren

Q h = QL + W

Dit principe wordt gebruikt bij motoren die telkens opnieuw eenzelfde cyclus doorlopen

Bespreek de diagram 'koolkast' in stappen

Door het verrichten van arbeid wordt warmte afgevoerd van een gebied van lage temperatuur (binnen in koelkast) naar hoge temperatuur (kamer)

De arbeid wordt verricht door een elektromotor die damp op een hoge druk door een condensor perst

Condensor: wordt gebruikt om stoffen in de gasvormige fase (damp) te condenseren naar de vloeistoffase 

Vul aan de stappen aangeduid op de diagram.


1) De compressiemotor perst de damp onder hoge druk door de condensor en levert daar bij arbeid W op het systeem

2) De damp condenseert in de condensor en geeft daarbij warmte QH af aan de omgeving

3) De vloeistof passeert een expansieklep. Bij de expansie wordt deze vloeistof omgezet naar damp.  Hiervoor wordt
warmte QL onttrokken aan de etenswaren in de voedingswaren in koelkast
(bij een warmte pomp: wordt warmte QL onttrokken aan de bodem of uit de lucht)

4) De damp stroomt terug naar de compressiemotor

5) De cyclus start opnieuw 

Een airco werkt op dezelfde manier!

Wat is het vershil in werking van een warmtepomp en koelkast?

Warmtepompen hebben de bedoeling huizen te verwarmen.
Een motor levert arbeid en zorgt voor er een warmtestroom van buiten waar een lage temperatuur heerst naar binnen waar een hogere temperatuur heest.

De werking is gelijk aan die van de koelkast maar nu is het produceren van QH in de kamer het doel is, terwijl bij de koelkast het onttrekken van QL aan de etenswaren het doel was.

Wat zijn de Bronnen  voor elektrische energie?


1. Centrales op fossiele brandstoffen
2. Kernenergie door splitsing
3. Kernenergie door fusie
4. Hydro-elektriciteit
5. Geothermische elektriciteit
6. Windenergie
7. Zonne-energie
......1. Actieve zonnewarmte (zonneboilers)
......2. Passieve zonneverwarming
8. Foto-voltaïsche cellen

Wat is Rendement van een warmtemotor?

e = (arbeid die verricht wordt) / (toegevoegde warmte ) =  W / Qh
Uit het energieschema van warmtemotoren:
Qh = W + Ql is W = Qh - Ql
En dus
e = (Qh - Ql) / Qh = 1 - Ql / Qh

De vragen op deze pagina komen uit de samenvatting van het volgende studiemateriaal:

  • Een unieke studie- en oefentool
  • Nooit meer iets twee keer studeren
  • Haal de cijfers waar je op hoopt
  • 100% zeker alles onthouden
Onthoud sneller, leer beter. Wetenschappelijk bewezen.
Trustpilot-logo