1
Course Descriptionศึกษาเกี่ยวกับคุณสมบัติทางเทอรโมไดนามิกส งานและความรอน กฏขอที่ศูนย กฏขอที่หนึ่ง กฎขอที่สองของเทอรโมไดนามิกส วัฎจักรคารโน งาน พลังงาน การเปลี่ยนรูปพลังงานและความรอน เอ็นโทรป และหลักการพ้ืนฐานของการถายเทความรอน
Objectiveใหเขาใจคุณสมบัติทางเทอรโมไดนามกิส สามารถอานแผนภูมิและตารางของคุณสมบัติของสารได
เขาใจกฎขอท่ีหนึ่ง กฎขอท่ีสองของเทอรโมไดนามกิส การไมสามารถยอนกลับไดและเอ็นโทรป หลักการถายเทความรอนเบื้องตน
การวิเคราะหวัฎจักรอยางงายของเทอรโมไดนามกิส ได
Course Syllabus (3/52)
11-12Vapor Power and Refrigeration CyclesChapter 10-11
FINAL : 8 April 2010, 13.00-16.00
10-11Gas Power CyclesChapter 9
9-10EntropyChapter 7
5-6First Law of Thermodynamics and Opened SystemChapter 5
7MIDTERM : 16 FEB 2010, 12.00-14.00
Second Law of Thermodynamics
First Law of Thermodynamics and Closed System
Properties of Pure Substances
Energy, Energy transfer, and general energy analysis
Introduction and basic concepts
เน้ือเรื่อง
8
4
3
2
1
สัปดาหที่
Chapter 3
Chapter 6
Chapter 4
Chapter 2
Chapter 1
บทที่
Introduction and basic conceptsObjective
เขาใจคําจํากัดความและหลักพ้ืนฐานในการพัฒนาหลักการทางเทอรโมไดนามิกสทบทวน หนวยในระบบ SI กับ ระบบอังกฤษ อธิบายหลักการพ้ืนฐานของ เทอรโมไดนามิกส เชน ระบบ สภาวะ การบงสภาวะ การสมดุล กระบวนการ และวัฎจักรทบทวนหลักการของอุณหภูมิ มาตรวัดอุณหภูมิ ความดัน ความดันสัมบูรณ ความดันเกต
Thermodynamics
เปนคําท่ีมาจากรากภาษากรีก
Thermo ----> Therme (Heat : ความรอน)
Dynamics ----> Dynamis (Power : กําลัง)
Thermodynamics
ศาสตรท่ีวาดวยการเปลี่ยนแปลงของพลังงาน โดยเฉพาะในเรื่องท่ีเกี่ยวของกบัพลังงานความรอน, งานและคุณสมบัติของสสารที่มีความสัมพนัธกับความรอนและงาน
กฎขอที่หนึ่งของเทอรโมไดนามิกส
ความรอนและงานตางเปนพลังงานในรูปแบบหนึ่ง ซึ่งสามารถเปลี่ยนรูปไดและผลรวมของพลังงานทั้งหมดตองคงที่
กฎขอที่หนึ่งบางครั้งจะรูจักกันดีกวาในช่ือของกฎของการอนุรักษพลังงาน
2
กฎขอที่หนึ่งของเทอรโมไดนามิกส
พลังงานศักย --->พลังงานจลน
กฎขอที่หนึ่งของเทอรโมไดนามิกส
กฎขอที่สองของเทอรโมไดนามิกส
การจะเกิดกระบวนการทางธรรมชาติจะมีทิศทางของการเกิดที่แนนอน ไมสามารถเกิดไดทุกกรณี เชนโดยทั่วไปความรอนจะเคล่ือนที่จากแหลงที่มีอุณหภูมิสูงไปยังแหลงที่มีอุณหภูมิต่ํา
กฎขอที่สองของเทอรโมไดนามิกส
เทอรโมไดนามิกสในชีวิตประจําวัน เทอรโมไดนามิกสในชีวิตประจําวัน
3
การศึกษาเทอรโมไดนามิกสการศึกษาในระดับมหภาค (Macroscopic approach) : ไมตองใชความรู การสังเกต
การศึกษาในระดับจุลภาค (Microscopic approach) : ตองใชความรูอธิบายในระดับโมเลกุล
Classical Thermodynamics
การวิเคราะหในระดับมหภาค
ศึกษาคุณสมบัติตางๆในระดับที่สามารถตรวจวัดไดจริงเชนความดัน
ใชกับสารเนื้อเดียวและและมีความตอเน่ือง หรือสารตอเน่ือง (continuum)
Statistical Thermodynamics
การวิเคราะหในระดับจุลภาค (Microscopic Analysis) หรือเปนการศึกษาอนุภาคหรือโมเลกุล จากนั้นจึงนําไปหาความดัน หรือคุณสมบัติอ่ืนๆ โดยใชวิธีการทางสถิติซึ่งมีขอมูลพื้นฐานมาจากแตละโมเลกุล
ระบบหนวย
ปริมาณทางกายภาพสมารถแสดงใหเห็นไดในรูปของมิติ (Dimensions) ขนาดหรือจํานวนของมิติจะถูกใชเรียกวาหนวย (Units)
ระบบหนวยที่คุนเคยและเจอปลอยในงานวิศวกรรมคือ ระบบเอสไอ กับ ระบบอังกฤษ
ระบบหนวย
ในวิชานี้ ระบบหนวยที่ใชเราจะใชระบบหนวย SI เปนหลัก แมวาจะมีการใชหนวยอ่ืนประกอบบางเล็กนอย
ระบบหนวย
Primary หรือ Fundamental dimensions : m, L, t, T เปนหนวยพื้นฐาน
Secondary or Derived dimensions : V, E, v (volume) เปนการนํา Fundamental dimensions มาคุณหรือหารกันเอง
4
ระบบหนวย ระบบหนวย SI พื้นฐานทางกลศาสตร
มวล kilogram kgความยาว meter mอุณหภูมิสัมบูรณ kelvin Kเวลา second sกระแสไฟฟา ampere A
ระบบหนวย SI พื้นฐานทางกลศาสตร
แรง newton Nพลังงาน joule Jความดัน pascal Paกําลังงาน watt W
ตัวอยาง หนวย SI กับหนยวอังกฤษ
( )( )2: smkgmaF =
( ) ⎟⎠⎞⎜
⎝⎛= 2: s
ftlbmaF m
Note : หนวยมวลอังกฤษ 32.174 lbm หรือ 1 slug
ตัวอยาง หนวย SI กับหนยวอังกฤษ
Weight ------>Force
Mass --->
Weight ---->
mkgmlb
fkg flb
( )( ) ( ) ⎟⎠⎞⎜
⎝⎛= 22 :: s
ftlbsmkgmgW m
22 174.32807.9 sft
smg ==
Weight <------>Mass
นํ้าหนัก <------> มวล
ท่ีระดับนํ้าทะเล
ตัวอยาง หนวย SI กับหนยวอังกฤษ
ท่ีระดับนํ้าทะเล
22 174.32807.9 sft
smg ==
( )( ) ( ) ⎟⎠⎞⎜
⎝⎛= 22 :: s
ftlbsmkgmgW m
5
ตัวอยาง หนวย SI กับหนยวอังกฤษ
60กิโลกรม ------>บนโลก
11กิโลกรม ------>บนดวงจันทร
( )( ) ( ) ⎟⎠⎞⎜
⎝⎛= 22 :: s
ftlbsmkgmgW m
มวล -->คงที่ ไมวาจะอยูทีไหนก็ตาม
ตัวอยาง หนวย SI กับหนยวอังกฤษ
สมัยเรียนมัธยม
⎟⎠⎞⎜
⎝⎛= 2: mkgm m
νρ
( ) kgmmkgm 17002850 3
3 =⎟⎠⎞
⎜⎝⎛=
นิยามศัพททางเทอรโมไดนามิกส
ในการศึกษาศาสตรตางๆ เราจะตองมีความเขาใจในนิยาม คําจํากัดความ ที่เก่ียวของกับศาสตรน้ันเสียกอน
ตอไปนี้เปนนิยาม และคําจํากัดความของศัพทตางๆ ทางเทอรโมไดนามิกส
ระบบทางเทอรโมไดนามิกส (Thermodynamic system)(Thermodynamic system)
ปริมาณของสารหรือระวาง (space) ที่อยูภายในขอบเขต (boundary) ที่กําหนดขึ้นซึ่งเมื่อกําหนดระบบขึ้นมาแลวทุกสิ่งที่อยูภายนอกระบบเราจะเรียกวาสิ่งแวดลอม (surrounding)
นิยามศัพททางเทอรโมไดนามิกส การแบงระบบทางเทอรโมไดนามิกส
ระบบปด (Closed System)
ระบบเปด (Open System)
ระบบโดดเดีย่ว ( Isolated System)
6
ระบบปด หรือ ระบบควบคุมมวล (Close System or Control Mass)
ระบบที่มวลของสารในระบบจะอยูภายในระบบตลอดเวลา
ไมมีมวลเคลื่อนที่ขามเสนขอบเขตเขาหรือออกจากระบบเลย
ระบบปด หรือ ระบบควบคุมมวล (Close System or Control Mass)
ขอบเขตอาจจะมีขนาดคงที่หรือปล่ียนแปลงไปก็ได
สิ่งที่สามารถเคลื่อนที่ผานเขาหรือออกจากระบบไดคือพลังงาน
ระบบปด หรือ ระบบควบคุมมวล (Close System or Control Mass)
ระบบเปด หรือ ปริมาตรควบคุม (Open System or Control Volume)
ระบบที่ทั้งมวลและพลังงานสามารถเคล่ือนที่ขามเสนขอบเขต
ขอบเขตของระบบนิยมเรียกวาพื้นผิวควบคุม (Control Surface)
ระบบเปด หรือ ปริมาตรควบคุม (Open System or Control Volume)
ระบบเปด หรือ ปริมาตรควบคุม (Open System or Control Volume)
7
ระบบโดดเดี่ยว (Isolated System)
ระบบที่ไมมีการถายโอนของมวลและพลังงานระหวางระบบกับสิ่งแวดลอม
ระบบนี้ทั้งพลังงานและมวลภายในระบบแบบนี้ตองคงที่
คุณสมบัติของระบบ (Properties of a System)
ในการศึกษาศาสตรตางๆ เราจะตองมีความเขาใจในนิยาม คําจํากัดความ ที่เกี่ยวของกับศาสตรน้ันเสียกอน
ตอไปนี้เปนนิยาม และคําจํากัดความของศัพทตางๆ ทางเทอรโมไดนามิกส
คุณสมบัติของระบบ (Properties of a System)
ในการศึกษาศาสตรตางๆ เราจะตองมีความเขาใจในนิยาม คําจํากัดความ ที่เก่ียวของกับศาสตรน้ันเสียกอน
ตอไปนี้เปนนิยาม และคําจํากัดความของศัพทตางๆ ทางเทอรโมไดนามิกส
คุณสมบัติของระบบ (Properties of a System)
หมายถึงปริมาณใดๆกต็ามที่ใชบงบอกสภาพของระบบ เชนความดัน,ปริมาตร,มวล,ความหนาแนน
คุณสมบัติที่ไมเปนอิสระตอกนัคือเม่ือกําหนดคาหนึ่งแลวอีกคาหนึ่งจะตองมีคาที่แนนอน
ตัวอยางเชนความหนาแนนและปริมาตรจําเพาะ (specific volume)
⎟⎠⎞⎜
⎝⎛= 2: mkgm m
νρ
คุณสมบัติของระบบ (Properties of a System)
OH
GS2
..ρρ
=
คุณสมบัติที่ไมขึ้นกับขนาด (Intensive Property)
คือคุณสมบัติประเภทที่ไมข้ึนกับขนาดหรือปริมาณของมวลในระบบ นั่นคือทุกสวนยอยของระบบจะมีคาเหลานี้เทากัน เชน
อุณหภูมิ
ความดัน ความหนาแนน เปนตน
8
คุณสมบัติที่ขึ้นกับขนาด (Extensive Property)
คุณสมบัติท่ีข้ึนกับขนาดหรือปริมาณของมวลในระบบ โดยแตละสวนยอยจะมีคาคุณสมบัติประเภทนี้ไมเทากัน และคุณสมบัติประเภทนี้ของระบบก็จะไดมาจากผลรวมของสวนยอยในระบบรวมกัน ตัวอยางของคุณสมบัติประเภทนี้ไดแกมวล ปริมาตร พลังงานรวม เปนตน
สภาวะ (State)การกําหนดสภาพที่แนนอนของระบบ
ถาหากวาเราไดกําหนดสภาวะที่แนนอนของระบบแลวเราจะสามารถระบุคุณสมบตัิทั้งหมดระบบในขณะน้ันไดทั้งหมด
คาคุณสมบัติที่ใชอธิบายนั้นจะไดมาจากการวัดหรือจากการคํานวณ
หากคุณสมบัติตัวใดตวัหนึ่งของระบบเปลีย่นไปสภาวะของระบบก็จะเปลีย่นไปดวย
สภาวะ (State) สมดุล (Equilibrium)การที่คุณสมบัติของสารในระบบอยูในสภาพที่ไมมีการเปลี่ยนแปลง เวนแตมีการกระทําจากภายนอก
สมดุลทางความรอน (thermal equilibrium) ก็คืออุณหภูมิเทากันหมดทั้งระบบ
สมดุลทางสถานะ (phase equilibrium) คือระบบไมมีการเปลี่ยนแปลงสถานะ
สมดุลทางเคมี (chemical equilibrium) คือระบบที่องคประกอบทางเคมีคงที่
สมดุล (Equilibrium)ตัวอยาง :สมดุลทางความรอน (thermal equilibrium)
กระบวนการ (Process)การเปลี่ยนแปลงของระบบจากสภาวะสมดุลหน่ึงไปสูอีกสภาวะสมดลุหน่ึง
กระบวนการจะทําใหเกิดการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติใดคุณสมบัติหน่ึงหรือหลายคณุสมบัติพรอมกันก็ได
สภาวะสมดุลยตางๆที่ระบบไดเคลื่อนที่ผานไปการในระหวางการเกิดกระบวนการจะเรียกวา เสนทาง (path) ของการเกิดกระบวนการ
9
กระบวนการ (Process) กระบวนการ (Process)
กระบวนการกึ่งสมดุล(quasi-equilibrium process)
กระบวนการที่เกิดข้ึนในลักษณะที่ระบบจะมีสภาวะใกลเคียงกับสภาวะสมดุลเกือบตลอดเวลา
คือทุกจุดบนเสนทางของการเกิดกระบวนการแมวาระบบจะไมอยูในสภาพสมดุลแตระบบก็อยูในสภาพเกือบจะสมดุลจนสามารถที่จะประมาณไดวาระบบอยูในสภาพสมดุล โดยมีความผิดพลาดเกิดข้ึนจากการประมาณนี้นอยมาก
กระบวนการกึ่งสมดุล(quasi-equilibrium process)
กระบวนการไหลแบบคงตัว(The steady flow process)
Steady : No change with time ไมเปล่ียนตามเวลา
ตรงขามกับ Unsteady or Transient
Uniform : No change with location ไมเปล่ียนตามตําแหนง เหนือสวนที่สนใจ
กระบวนการไหลแบบคงตัว(The steady flow process)
Steady : No change with time
10
กระบวนการไหลแบบคงตัว(The steady flow process)
Uniform :No change with location
over specified region
วัฏจักร (Cycle)การท่ีระบบเกิดการเปลี่ยนแปลงภายใตกระบวนการใดๆตั้งแตสองกระบวนการขึ้นไปจากจุดเริ่มตนหน่ึง และเมื่อสิ้นสุดกระบวนการทั้งหมดแลวจุดสิ้นสุดก็จะเปนจุดเดียวกับจุดเริ่มตน การเปลี่ยนแปลงของระบบที่ครบวงรอบเชนน้ีจะเรียกวา วัฎจักร
วัฏจักร (Cycle)
A
B
C
D
การบงสภาวะของระบบจะสามารถกําหนดสภาวะของระบบไดก็ตองทราบคุณสมบัติ
แตการทดลองแสดงวาสภาวะของระบบนั้นไมจําเปนตองบอกคุณสมบัติท้ังหมดของระบบ โดยการบงสภาวะของระบบ (The State Postulate) จะใชหลักวา
การบงสภาวะของระบบจะสามารถกําหนดสภาวะของระบบไดก็ตองทราบคุณสมบัติ
แตการทดลองแสดงวาสภาวะของระบบนั้นไมจําเปนตองบอกคุณสมบัติท้ังหมดของระบบ โดยการบงสภาวะของระบบ (The State Postulate)
อุณหภูมิ (Temperature)อุณหภูมิเปนคุณสมบัติที่ใชบอกระดับพลังงานของระบบ
ถานําวัตถุสองกอนที่อุณหภูมิตางกันมาสัมผัสกันจะเกิดการถายเทความรอนจากวัตถุที่มีอุณหภูมิสูงกวาไปยังวัตถุที่มีอุณหภูมิต่ํากวา จนกวาอุณหภูมิของวัตถุทั้งสองเทากันกระบวนการการถายเทความรอนจึงจะสิ้นสุดลง
11
อุณหภูมิ (Temperature) สมดุลทางความรอนถานําวัตถุสองกอนมาสัมผัสกนั เกิดการถายเทความรอน จนกระทั่งอุณหภมิูของวัตถุทั้งสองเทากันกระบวนการการถายเทความรอนจึงจะสิ้นสุดลง
จุดที่วัตถุทั้งสองมีอุณหภูมิของระบบทั้งสอง เทากันเราเรียกวา สมดุลยทางความรอน (thermal equilibrium)
กฎขอที่ศูนยของเทอรโมไดนามิกสถาวัตถุสองกอนตางก็มีความสมดุลทางความรอนกับวัตถุกอนทีส่าม วัตถุทั้งสามกอนก็จะมีความสมดุลทางความรอนตอกนั
ถาอุณหภูมิของวัตถุ A เทากับอณุหภูมิของวัตถุ B และอุณหภูมิของวัตถุ A เทากับอุณหภูมิของวัตถุ C แลวอุณหภูมิของวัตถุ B ก็ยอมเทากบัอุณหภูมิของวัตถุ C
ความสัมพันธระหวางอุณหภูมิมาตราตางๆ
หนวยวัดอุณหภูมิในระบบ SI
----------> จะเปนแบบ Kelvin (K)
หนวยวัดอุณหภูมิในระบบ อังกฤษ
-----------> จะเปนแบบ Rankine (R)
Note : Kelvin (K) , Rankine (R) ไมมคีําวาองศาหนาคาํ
ความสัมพันธระหวางอุณหภูมิมาตราตางๆT(K) = T(˚C) + 273.15
ΔT(K) = ΔT(˚C)
T(˚F) = 1.8 T(˚C) + 32
T(R) = T(˚F) + 459.69
ΔT(R) = ΔT(˚F)
T(R) = 1.8 T(K)
ตัวอยางเคร่ืองมือวัดอุณหภูมิ
12
ตัวอยาง : อุณหภูมิที่ 25 ˚C
T(K) = T(˚C) + 273.15 = 25 +273.15 =298.15 K
T(˚F) = 1.8 T(˚C) + 32 = 1.8*25+32 = 77 ˚F
T(R) = T(˚F) + 459.67 = 77 + 459.67 = 536.67 R
T(R) = 1.8 T(K) = 1.8*293.15 = 536.67 R
ใหลองคาํนวณคาอุณหภูมท่ีิ 98 ˚F เปน ˚C,K,R
คําตอบ : 98 ˚F = 36.67 ˚C = 309.82 K = 557.68 R
ตัวอยางในระหวางกระบวนการใหความรอน อุณหภูมิเพ่ิมขึ้น 10 ˚C ใหเขียนการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิในรูปของ K, ˚F และ R
คําตอบ :Δ10 ˚F = 10 R = 5.56 K = 5.56 ˚C
ΔT(K) = ΔT(˚C) = 10 ˚C
ΔT(R) = 1.8 ΔT(K) = 1.8 *10 = 18 R
ΔT(R) = ΔT(˚F) = 18 ˚F
ใหลองคํานวณการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิท่ี 10 ˚F ในรูปของ R, K และ ˚C
ความดัน (Pressure)
ความดัน คือแรงกระทําในทิศต้ังฉากของของไหลตอหนึ่งหนวยพื้นที่
ความดัน (Pressure)
ในของแข็ง (Solid) จะใชคําแทนความดันวา ความเคน (Stress) ซึ่งหมายถึง แรงตอหนวยพื้นที่
ความดัน (Pressure)
ความดันของของไหลที่หยุดนิ่งจะเทากันทุกทิศทางของเหลวความดันจะเพ่ิมขึ้นตามระดับความลึก
ความดัน (Pressure)
ความดันของกาซเราอาจจะพิจารณาวาความดันคงที่เพราะนํ้าหนักของกาซจะนอย
13
ความดัน (Pressure)
ความดันสัมบูรณ(Absolute Pressure, Pabs)
ความดันเกจ ( Gage Pressure, Pgage )
ความดันสุญญากาศ ( Vacuum Pressure, Pvac)
ความดันสัมบูรณ(Absolute Pressure, Pabs)
เปนความดันจริงๆ โดยนับคาความดัน
เทียบกับความดันท่ีสภาวะสุญญากาศหรือ
คาที่ไมมีความดันเลย
ความดันเกจ ( Gage Pressure, Pgage )
คือเปนคาความดันท่ีอานจากมาตรวัดความดัน ซึ่งสวนมากจะวัดความดันนั้นเทียบกับความดันบรรยากาศ
ความดันเกจ = ความดันสัมบูรณ - ความดันบรรยากาศ
Pgage = Pabs - Patm
ความดันสุญญากาศ ( Vacuum Pressure, Pvac)
คลายกับความดันเกจแตจะใชในกรณีท่ีความดันท่ีวัดนั้นต่ํากวาความดันบรรยากาศเทานั้น
ความดันสุญญากาศ = ความดันบรรยากาศ - ความดันสัมบูรณ
Pvac = Patm- Pabs
ความดัน (Pressure) ตัวอยางA vacuum gage connect to a chamber reads 40 kPa at a location where the atmospheric pressure is 100 kPa. Determine the pressure in the chamber.
ความดันสุญญากาศ = ความดันบรรยากาศ - ความดันสัมบูรณ
Pvac = Patm- Pabs
Pabs = Patm- Pvac
= 100 – 40 = 60 kPa
14
หนวยของความดัน
หนวย SI ตามหนวยของแรงกับพ้ืนที่ คือ N/m2 หรือ Pa
หนวยอังกฤษ ตามหนวยของแรงกับพื้นที่ คือ lbf/in
2 หรือ psi
หนวยของความดัน
1 bar = 105 Pa = 0.1 MPa = 100 kPa1 atm = 101,325 Pa = 101.325 kPa = 1.01325 bar1 kgf/cm2 = 9.807 N/cm2 = 9.807x104 N/m2
= 9.807x104 Pa= 0.9679 atm
การแปรคาของความความดันตามความลึก
ความดันของของไหลที่หยุดนิง่จะเทากันทุกทิศทางของเหลวความดันจะเพิ่มขึ้นตามระดับความลึก
การแปรคาของความความดันตามความลึก
ของเหลวถือวาเปนสารที่อัดตัวไมได (imcompressible) นั่นคือคาความหนาแนนไมเปลีย่นตามการเพิ่มขึ้นของความดันท่ีระดับ 1 ความดัน = P atm
ท่ีระดับ 2 ความดัน = Patm + Pgage
= Patm +ρgh
การแปรคาของความความดันตามความลึก
ความดันของของไหลที่หยุดนิง่จะเทากันทุกทิศทางของเหลวความดันจะเพิ่มขึ้นตามระดับความลึก
ความดัน (Pressure)
หากของไหลถูกกระทําใหเกิดความดัน ความดันดังกลาวจะสงผลไปยังสวนอื่นของของไหลดวยจํานวนที่เทากัน
P1 = P2
Pascal’s Law
15
ความดัน (Pressure)
1
2
2
1
2
2
1
121 A
AFF
AF
AFPP =→=→=
1
2
AA เรียกวา คาไดเปรียบเชิงกล
จินตภาพ ของเครื่องยกแบบHydraulic
Pascal’s Law
ตัวอยางเคร่ืองมือวัดความดัน
มาโนมิเตอร (Manometer)
gas
atm
PPPghPP
==+=
12
2 ρ
มาโนมิเตอร (Manometer)
( ) ( )
( )( )( )kPa
mNkPams
mm
kgkPaP
mkg
mkgSG
mkg
ghPP
OH
OH
atm
6.100/1000
155.081.985096
850100085.0
1000
223
33
3
2
2
=
⎟⎠⎞⎜
⎝⎛+=
=⎟⎠⎞⎜
⎝⎛==
=
+=
ρρ
ρ
ρ
Gage pressure มีคาเทากับเทาใด?
Pgage = Pabs - Patm = 100.6 – 96 = 4.6 kPa
มาโนมิเตอร (Manometer)
133
2211
PghghghPatm
=+++
ρρρ
ตัวอยางการวัด Pressure drop
16
ตัวอยางThe water in the tank is pressurized by air, and the pressure is measured by a multifluidmanometer as shown in the fig. 1-49. The tank located on the mountain at an altitude of 1400 m where the atmospheric pressure is 85.6 kPa. Determine the gage pressure of airin the tank if h1 = 0.1 m, h2 = 0.2 m, and h3 = 0.35 m. Take the densities of water, oil and mercury to be 1000 kg/m3, 850 kg/m3, and 13,600 kg/m3, respectively.
P1 = 130 kPa
ตัวอยาง
The water in the tank is pressurized by air, and the pressure is measured by a multifluidmanometer as shown in the fig. 1-40. Determine the air pressure in the tank if h1 = 0.2 m, h2 = 0.3 m, and h3 = 0.46 m. Take the densities of water, oil and mercury to be 1000 kg/m3, 850 kg/m3, and 13,600 kg/m3, respectively.
P1 = 56.9 kPa
บาโรมิเตอร (Barometer)
ρHg = 13,595 kg/m3
ใชวัดความดันของบรรยากาศ (atmospheric pressure)
Standard atmospheric pressure เปนคาความดันที่ทําใหปรอทในแทงสูง 760 มม. ที่ 0 ˚C = 760 Torr ใหเกียรตแิก Torricelli
ตัวอยาง
WAPPA atm ==
( )( ) ( )( )
barmN
barsmkg
Nm
smkgbar
AmgP
AWPP atmatm
12.110
11
104.0
81.96097.0 2522
2
=
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛•
+=
+=+=
ตัวอยาง
Determine the differential height h of the mercury column.
ตัวอยาง
Determine1. Pgage at A2. The height of the mercury column that would create the same pressure at A.
SGHG = 13.6