här - PingPong | slideum.com

här - PingPong

Transcript här - PingPong

Chalmers, Kemi- och bioteknik & Energi och miljö
1
Laborations-PM Termodynamik (KVM091) lp 1 2014/2015
Omfattning: Fyra obligatoriska laborationer ingår i kursen:
TD1: Jämvikt mellan ånga och vätska hos binära vätskeblandningar
(rum 4173).
TD2: En gasjämvikts temperaturberoende (rum 4143).
TD3: Laboration med värmepump (samling i rum 1212).
TD4: Laboration i energibalanser (samling i KS2).
Observera att du skall ha gjort förberedande uppgifter innan laborationstillfällena! Se handledningarna och läsanvisningarna på s. 4.
Gruppindelning: K-teknologerna laborerar i grupperna 1–8, medan Kfoch TM-teknologerna laborerar i grupperna 9–19. Observera att gruppernas
storlek och antal kan komma att justeras. Du anmäler dig till önskad laborationsgrupp via kurshemsidan som hittas via studentportalen. Tiderna för en
viss grupps laborationer framgår av laborationsschemat nedan. Om du vid
något tillfälle behöver byta grupp skall de berörda handledarna (se nedan)
först kontaktas.
Reservtillfället: Observera att reservtillfället inte är ett extra laborationstillfälle som fritt kan utnyttjas. Om du missat en laboration skall du omgående
kontakta den berörda handledaren och diskutera en lämplig lösning av problemet.
Lokaler och starttider: Laborationerna TD1 och TD2 utförs på plan 4 i
kurshuset. Inför laboration TD3 samlas laboranterna i biblioteket vid avdelningen för värmeteknik och maskinlära, plan 1 i forskarhus II. För laboration
TD4 samlas laboranterna i sal KS2 (entréplanet i kemihuset). Det är viktigt
att laborationerna kommer igång på avsedd tidpunkt. För sen ankomst kan
innebära att du inte får laborera vid det aktuella tillfället.
Redovisning: Laborationsresultaten skall redovisas enligt handledarens anvisningar. För att laborationerna skall godkännas måste redovisningarna vara
inlämnade senast en vecka efter det att laborationen utfördes. Observera att
alla laborationerna måste vara godkända senast en läsvecka efter tentamen.
Den teknolog som inte redovisat i tid och inte meddelat skäl för detta kan
tvingas göra om laborationen följande år.
2
Chalmers, Kemi- och bioteknik & Energi och miljö
Laborationsschema KVM091 lp 1 2014/2015
Program
K
Kf/TM
Kf/TM
Kf/TM
K
Kf/TM
K
K
Kf/TM
K
Kf/TM
K
Kf/TM
Kf/TM
K
Kf/TM
Kf/TM
K
Kf/TM
K/Kf/TM
1
Dag
Datum
Läsvecka 2
On
10/9
To
11/9
Läsvecka 3
Må
15/9
Må
15/9
On
17/9
To
18/9
Läsvecka 4
Må
22/9
On
24/9
To
25/9
Läsvecka 5
Må
29/9
Må
29/9
On
1/10
To
2/10
Läsvecka 6
Må
6/10
On
8/10
To
9/10
Läsvecka 7
Må
13/10
On
15/10
To
16/10
Läsvecka 8
Må
20/10
Tid
Lokal →
TD1
4173
TD2
4143
TD3
12121
TD4
KS2
13.15–17.00
13.15–17.00
1
9
2
10
3
11
4
12
08.00–11.45
13.15–17.00
13.15–17.00
13.15–17.00
13
17
5
10
14
18
6
11
15
19
7
12
16
9
8
13
08.00–11.45
13.15–17.00
13.15–17.00
2
6
14
3
7
15
4
8
16
5
1
17
08.00–11.45
13.15–17.00
13.15–17.00
13.15–17.00
3
18
7
11
4
19
8
12
5
9
2
13
6
10
3
14
08.00–11.45
13.15–17.00
13.15–17.00
15
4
19
16
5
9
17
1
10
18
7
11
08.00–11.45
13.15–17.00
13.15–17.00
12
8
16
13
1
17
14
6
18
15
2
19
13.15–17.00 Reserv (se s. 1!)
Biblioteket, Värmeteknik och maskinlära, plan 1 forskarhus II.
Chalmers, Kemi- och bioteknik & Energi och miljö
3
Ansvariga handledare
Lägg till @chalmers.se till e-postadresserna nedan.
TD1:
TD2:
TD3:
TD4:
2
3
4
Lena Nyberg (rum 20532 , tel. 772 3807, e-post: lnyberg)
Mohammadreza Alizadehheidari3 (rum 5023, tel. 772 3062, mohaliz)
Lars-Erik Åmand4 (rum 1213, tel. 772 1439, lars-erik.amand)
Lars-Erik Åmand4 (rum 1213, tel. 772 1439, lars-erik.amand)
Forskarhus I, plan 5, övergången mot fysikhuset.
Forskarhus I, plan 5.
Forskarhus II, plan 1 (Värmeteknik och maskinlära).
Lycka till med laborerandet!
27 juni 2014
Nikola Marković
Tel. 772 3114
Rum 5071, plan 5 i forskarhus I
Chalmers, Kemi- och bioteknik & Energi och miljö
4
En kort bakgrund till laborationerna
TD1: Jämvikt mellanånga och vätska hos binära vätskeblandningar.
När en vätskeblandning kokas finner man vanligen att ångan får en annan
sammansättning än vätskan. Denna skillnad utgör basen för destillation, vilken är en av de tekniskt viktigaste separationsmetoderna inom den kemiska
industrin. Ett av syftena med laborationen är att ta fram kokpunktskurvor
för ett tvåkomponentsystem. Sådana temperatur - sammansättningsdiagram
visar hur kokpunkten varierar med vätskans sammansättningen och hurångan
är sammansatt vid motsvarande temperatur. Diagrammen används ofta som
utgångspunkt vid analys av destillationsproblem.
Från de experimentella resultaten skall dessutom aktivitetsfaktorerna för de
två komponenterna i vätskeblandningen beräknas. Dessa är ett mått på hur
mycket systemets beteende avviker från ett valt referenssystem. Med hjälp
av aktivitetsfaktorerna och en lämplig aktivitetsfaktormodell kan man sedan
beräkna det verkliga systemets egenskaper för godtycklig sammansättning.
Förutom att detta är tekniskt viktigt så kan man från de erhållna resultaten
dra slutsatser om hur de två molekylslagen växelverkar i vätskeblandningen
vid olika sammansättningar.
Elliott/Lira upplaga 1: s. 258–260, 285–287, 293–296, 357–358;
upplaga 2: s. 333–334, 365–367, 419–424.
TD2: En gasjämvikts temperaturberoende. Ett av målen med denna
relativt okomplicerade laboration är att du själv skall få fundera ut hur man
med enkla medel (en glaskolv, en vakuumpump, en våg och en termometer)
kan bestämma jämviktskonstanten för en gasjämvikt. Genom att upprepa
försöket vid olika temperaturer bestäms även de termodynamiska storheterna
∆H−◦ och ∆S−◦ för den aktuella reaktionen. För att lyckas med uppgiften krävs
att du kan koppla experimentellt mätbara data till de sökta storheterna.
Förutom att träna förmågan att utnyttja experimentella data för bestämning
av termodynamiska storheter syftar laborationen till att fördjupa förståelsen
av begreppet kemisk jämvikt och de termodynamiska storheternas betydelse.
Det är mycket viktigt att du före laborationen noga studerar säkerhetsinformationen i laborationshandledningen.
Elliott/Lira upplaga 1: s. 483–495;
upplaga 2: s. 107–110, 636–641, 645–647.
Chalmers, Kemi- och bioteknik & Energi och miljö
5
TD3: Värmepump. I laborationen studeras värmepumpcykeln som är en
viktig termodynamisk cykel. Denna studeras med hjälp av en kompressorvärmepump. För värmepumpen, som arbetar med ett oidealt medium som
genomgår förångning och kondensation, skall experimentellt undersökas hur
värmefaktorn beror av temperaturnivån för värmetillförseln (i förångaren).
Det skall också undersökas hur den förhåller sig till värmefaktorn för en
motsvarande Carnot-cykel. Du bör innan laborationen inhämta kunskaper
om (referenser till kursboken upplaga 1/upplaga 2):
• termodynamiska cykler i allmänhet (Elliott/Lira kap 4/5)
• termodynamiska tillståndsdiagram (Elliott/Lira fig 1.4/1.4,
Appendix E8/E10, E9/E11, E10/E12, kap 3.10/4.8, 3.11/4.9,
fig 3.10/4.12, exempel 3.11/4.17, kap 4/5, fig 4.9/5.8)
• godhetstal/värmefaktor (COP) (Elliott/Lira kap 3.5/3.1, 3.6/3.1, 4/5,
exempel 4.5/5.4)
• Carnotcykeln och dess parametrar (se tex Elliott/Lira kap 3.5/3.1,
3.6/3.1)
• ånga-vätska-jämvikter och mättningstillstånd (Elliott/Lira kap 8/9)
• termodynamikens 1:a huvudsats för slutna system och öppna system
(speciellt tillämpningar) (Elliott/Lira kap 2.7–2.9/2.7–2.9)
TD4: Energibalanser. Avsikten är att studera verkliga öppna system med
medier i gas- och vätskefasområdet för att få en förståelse för hur energibalanser, dvs termodynamikens första huvudsats, kan utnyttjas som ett
beräkningsverktyg. Avsikten är också att belysa skillnaden mellan en reversibel och irreversibel tillståndsändring, dvs termodynamikens andra huvudsats, samt skillnaden mellan kompression av en gas och en vätska.
I laborationen skall den isentropiska verkningsgraden för två tryckhöjande
maskiner, en pump och en fläkt, bestämmas. För fläkten skall även de mekaniska och elektriska förlusterna i motorn bestämmas, dvs den mekaniska
och elektriska verkningsgraden beräknas. Dessutom skall vattnets respektive
luftens temperaturändring i de båda maskinerna undersökas och eventuella
skillnader förklaras.
Elliott/Lira upplaga 1: kap 2.7–2.12, 3.3, 3.8;
upplaga 2: kap 2.7–2.13, 4.3, 4.7.

här - PingPong

Transcript här - PingPong

Directory