39 hod., nepovinná

Základní pojmy. Základní zákony a stavová rovnice ideálního plynu. Měrné tepelné kapacity. Směsi ideálních plynů, Daltonův zákon, stavová rovnice směsi a jejích složek.
První zákon termodynamiky a jeho dvě matematické formy. Teplo, objemová a technická práce, vnitřní energie, entalpie.
Vratné děje ideálních plynů, změna stavových veličin,výpočet tepla, vnitřní energie, entalpie, obou prací a znázornění v p-v diagramu.
Tepelné cykly, termická účinnost, práce oběhu. Carnotův cyklus. 2.zákon termodynamiky. Entropie a obecné rovnice změn entropie. Znázornění vratných dějů a Carnotova cyklu v T-s diagramu. Obrácený a nevratný Carnotův cyklus. Nevratné děje v technické praxi.
Van der Waalsova stavová rovnice reálných plynů. Termodynamika par, p-v, T-s a i-s diagramy a tabulky par. Clausius -Clapeyronova rovnice. Termodynamické děje v parách, změna stavových veličin, výpočet tepla, vnitřní energie, entalpie, obou prací.
Termodynamika vlhkého vzduchu. Definice vlhkosti a entalpie vlhkého vzduchu, diagram entalpie-měrná vlhkost. Ochlazování, ohřev, mísení a vlhčení vzduchu, adiabatické odpařovaní z volné hladiny. Psychrometr.
První zákon termodynamiky pro otevřenou soustavu a jeho rovnice. Rovnice kontinuity, Bernoulliho. Prandtlova trubice, rychlost zvuku, Machovo číslo. Adiabatické proudění ideálního plynu a páry zužujícím se otvorem a Lavalovou dýzou. Postup při jejich výpočtu. Činnost Lavalovy dýzy při různých vstupních podmínkách a vliv protitlaku na její činnost.
Cykly tepelných plynových a parních strojů. Spalovací motory, plynové turbiny, reakční motory.
Rankin – Clausiův cyklus. Kompresory. Cykly chladicích zařízení a tepelných čerpadel.
Přenos tepla vedením. 3D diferenciální rovnice stacionárního a nestacionárního vedení tepla s vnitřním zdrojem v kartézkých a válcových souřadniccíh Tepelná a teplotní vodivost. Stacionární vedení tepla jednoduchou nebo složenou rovinnou nebo válcovou stěnou.
Přenos tepla konvekcí. 3D Fourier-Kirchoffova rovnice, Navier-Stokesovy rovnice, rovnice okrajové podmínky. Teorie podobnosti v tepelné konvekci. Odvození kriterii podobnosti metodou zavedení konstant podobnosti a dimenzionální analyzy.
Kriteriální rovnice pro konvekci přirozenou a nucenou.
Stacionární prostup tepla jednoduchou nebo složenou rovinnou nebo válcovou stěnou. Výměníky tepla, střední teplotní logaritmický spád, postup výpočtu.
Přenos tepla zářením-základní zákony (1. a 2. Kirchhoffův, Planckův, Stefan-Boltzmanův, Wienův). Sálání mezi rovnoběžnými stěnami a mezi obklopujícími se povrchy.

18 hod., povinná

Výpočty:
Stavové veličiny ideálního plynu a směsi ideálních plynů. Vratné změny ideálního plynu-stavové veličiny,teplo, práce, změny vnitřní energie,entropie. Carnotův cyklus, cykly spalovacích motorů a plynových turbin. Termodynamické děje v parách- stavové veličiny,teplo, práce, změny vnitřní energie,entropie. Základní parametry vlhkého vzduchu a jeho úprav (ohřev, ochlazování, mísení, vlhčení). Rankin-Clausiův cyklus, cyklus chlad.zařízení. Kompresory. Adiabatické proudění zužujícím se otvorem nebo Lavalovou dýzou. Návrh jejích hlavních rozměrů. Stacionární vedení tepla rovinnou a válcovou stěnou, jednoduchou nebo složenou. Součinitel konvekce a tepelný tok při konvekci. Stacionární prostup tepla – součinitel prostupu, tepelný tok. Výpočet výměníku tepla. Sálání mezi obklopujícími se povrchy.