Skip to content

Termodynamiske egenskaper

Disse beskriver tilstanden til stoffet og hvordan det oppfører seg i et system.

Du finner tabeller for disse verdiene i Termodynamiske tabeller


Temperatur (\(T\))

Temperatur forteller hvor varmt eller kaldt mediet er.

Vanlige enheter:

  • \(°C\)
  • \(K\)

Temperaturen påvirker blant annet:

  • trykk
  • tetthet
  • fase (væske eller gass)

Trykk (\(P\))

Trykk er kraft per areal.

Vanlige enheter:

  • \(Pa\)
  • \(kPa\)
  • \(bar\)

Trykket bestemmer ofte hvilken temperatur et medium koker eller kondenserer ved.

Eksempel:

Hvis trykket øker i en kondensator vil kondensasjonstemperaturen også øke.


Tetthet (\(ρ\))

Tetthet sier hvor mye masse som finnes i et volum.

Enhet: \(kg/m³\)

Tetthet er viktig for:

  • masseflow
  • pumpestørrelse
  • volumstrøm

Gasser har mye lavere tetthet enn væsker.


Spesifikt volum (\(v\))

Spesifikt volum er volum per masse, atså den inverse av tetthet.

Enhet: \(m³/kg\)

Formel: \(v = \dfrac{1}{ρ}\)

Dette brukes ofte i termodynamiske beregninger.


Indre energi (\(u\))

Indre energi er energien lagret i molekylene i stoffet.
Energien lagret i trykk er då ikkje med her.

Enhet: \(kJ/kg\)

Den brukes mer i teoretisk analyse enn i praktisk kjøleteknikk.


Entalpi (\(h\))

Entalpi er en av de viktigste størrelsene i kjøleteknikk.

Enhet:
- \(J/kg\)
- \(kJ/kg\)

Entalpi kan tolkes som energiinnholdet i mediet.
Entalpi er da den indre energien pluss energien lagret av trykket. og kan då faktisk beregnast ut ifrå den indre energien \(u\) med : \(h = u + pv\)

Derfor blir entalpi veldig mykje brukt da den er direkte energien som må tilførast for å få et medium frå ein tilstand til ein annar.

Når et medium går gjennom en komponent kan man bruke forskjellen i entalpi til å finne varme, effekt i pumper, turbiner, kjeler osv.

Eksempel:

Varmeeffekt i kondensator, pumpe, prosess etc:

\(Q = ṁ \cdot (h_{inn} − h_{ut})\)

\(Q\) : Effekt \(kW\)
\(ṁ\) : massestrøm \(kg/s\)
\(h\) : Entalpi \(kJ/kg\)


Entropi (\(s\))

Entropi beskriver hvor "spredt" energien i systemet er.

Enhet: \(\dfrac{kJ}{kg·K}\)

I praksis brukes entropi mest til å:

  • beskrive ideelle prosesser
  • beregne virkningsgrad
  • analysere kompressorer og turbiner

En isentrop prosess betyr at entropien er konstant.


Varmekapasitet (\(c_p\) og \(c_v\))

Disse forteller hvor mye energi som må til for å øke temperaturen.

\(c_p\) = varmekapasitet ved konstant trykk
\(c_v\) = varmekapasitet ved konstant volum

Enhet: \(\dfrac{J}{kg·K}\)

Disse brukes blant annet i:

  • energiberegninger
  • gassanalyser
  • forbrenning

Kvalitet / dampfraksjon (\(x\))

Kvalitet brukes når et medium er en blanding av væske og damp.

Verdien går fra:

0 → bare væske
1 → bare damp

Eksempel:

\(x\) = 0.25 betyr at massen består av:

  • 25 % damp
  • 75 % væske

Dette er vanlig i:

  • fordamper
  • kondensator
  • faseendring i kjølemedier

Fase

Fase forteller hvilken tilstand mediet er i.

Vanlige faser:

  • væske
  • damp
  • to-fase (væske + damp)
  • superopphetet damp
  • komprimert væske

Hvordan bruke egenskapene i praksis

Når du bruker tabellene kan du:

  1. finne en tilstand som ligner på måleverdiene dine
  2. lese av egenskapene
  3. sammenligne før og etter en komponent

Typisk bruk i et kjøleanlegg:

  • entalpi → beregne varmeeffekt
  • temperatur → kontrollere driftspunkt
  • trykk → kontrollere metningstemperatur
  • kvalitet → se om væske/damp er tilstede

Ofte holder det å bruke trykk, temperatur og entalpi for å forstå hva som skjer i systemet.


Kort huskeregel

Egenskap Hva den forteller
Temperatur hvor varmt mediet er
Trykk hvor hardt mediet presses
Tetthet hvor kompakt stoffet er
Entalpi energiinnhold
Entropi energiens tilstand / orden
Kvalitet hvor mye som er damp

Disse verdiene brukes sammen med prosess-tabellene for å forstå hvordan et medie oppfører seg gjennom en komponent eller prosess.