Studopediya

КАТЕГОРИЯ:


Астрономия- (809) Биология- (7483) Биотехнологии- (1457) Военное дело- (14632) Высокие технологии- (1363) География- (913) Геология- (1438) Государство- (451) Демография- (1065) Дом- (47672) Журналистика и СМИ- (912) Изобретательство- (14524) Иностранные языки- (4268) Информатика- (17799) Искусство- (1338) История- (13644) Компьютеры- (11121) Косметика- (55) Кулинария- (373) Культура- (8427) Лингвистика- (374) Литература- (1642) Маркетинг- (23702) Математика- (16968) Машиностроение- (1700) Медицина- (12668) Менеджмент- (24684) Механика- (15423) Науковедение- (506) Образование- (11852) Охрана труда- (3308) Педагогика- (5571) Полиграфия- (1312) Политика- (7869) Право- (5454) Приборостроение- (1369) Программирование- (2801) Производство- (97182) Промышленность- (8706) Психология- (18388) Религия- (3217) Связь- (10668) Сельское хозяйство- (299) Социология- (6455) Спорт- (42831) Строительство- (4793) Торговля- (5050) Транспорт- (2929) Туризм- (1568) Физика- (3942) Философия- (17015) Финансы- (26596) Химия- (22929) Экология- (12095) Экономика- (9961) Электроника- (8441) Электротехника- (4623) Энергетика- (12629) Юриспруденция- (1492) Ядерная техника- (1748) Arhitektura- (3434) Astronomiya- (809) Biologiya- (7483) Biotehnologii- (1457) Военни бизнесмен (14632) Висока technologies- (1363) Geografiya- (913) Geologiya- (1438) на държавата (451) Demografiya- ( 1065) Къща- (47672) журналистика и смирен (912) Izobretatelstvo- (14524) външен >(4268) Informatika- (17799) Iskusstvo- (1338) историята е (13644) Компютри- (11,121) Kosmetika- (55) Kulinariya- (373) културата е (8427) Lingvistika- (374) Literatura- (1642) маркетинг-(23702) математиците на (16968) Механична инженерно (1700) медицина-(12668) Management- (24684) Mehanika- (15423) Naukovedenie- (506) образователна (11852) truda- сигурност (3308) Pedagogika- (5571) Poligrafiya- (1312) Politika- (7869) Лево- (5454) Priborostroenie- (1369) Programmirovanie- (2801) производствено (97 182 ) индустрия- (8706) Psihologiya- (18388) Religiya- (3217) Svyaz (10668) Agriculture- (299) Sotsiologiya- (6455) на (42831) спортист строително (4793) Torgovlya- (5050) транспорт ( 2929) Turizm- (1568) физик (3942) Filosofiya- (17015) Finansy- (26596) химия (22929) Ekologiya- (12095) Ekonomika- (9961) Electronics- (8441) Elektrotehnika- (4623) Мощност инженерно ( 12629) Yurisprudentsiya- (1492) ядрена technics- (1748)

Eksergetichny KKD.Dlya kіlkіsnoї otsіnki steupenya termodinamіchnoї doskonalostі топлина dvigun vikoristovuєtsya ponyattya eksergetichnogo Kkd

A б

Други закони termodinamіki. Pryamі цикъл termodinamіchnі. Termіchny CCD. Vіchny dvigun друга раса. Zvorotnі цикъл termodinamіchnі. Хладилна koefіtsієnt. Директен zvorotny е цикълът на Карно. теорема Persha Карно. цикъл Ekvіvalentny Карно. Serednoіntegralna температура. теорема Друг Карно. цикъл Uzagalneny Карно. regeneratsії принцип. Naukova-стойности практичност цикъл на Карно. Методи porіvnyannya termіchnih CCD tsiklіv върколак. Тично математически viraz друг закон termodinamіki. Принципът, че іsnuvannya zrostannya entropії. Entropіya іzolovanoї система. Максималната робот korisna The. Rіvnyannya Gyuі-Stodola. Eksergіya че anergіya. Eksergіya топлина. Eksergіya поток. Eksergetichny CCD.

Kalorichnі параметричен лагер: vnutrіshnya energіya, entalpіya че entropіya, че їh vlastivostі. Termodinamіchna робот, който її Изображенията от р - V координати. Топлината, която її Изображенията от T - S координати.

Dzherela Informácie: [1] s.17-32, 46-54, 59-62, 74-78; [2] s.14-24; [8], c.26-27, s.18-20, 22-23, 31-36, 41-43, 49-53, 85-86, 91-98

Kalorichnі параметричен лагер: vnutrіshnya energіya, entalpіya че entropіya че їh vlastivostі. Преди kalorichnih parametrіv ще termodinamіchnoї System (robochem tіla) vіdnosyat vnutrіshnyu energіyu, entalpіyu че entropіyu.Energіyu хаотична топлинна Ruhu аз vzaєmodії молекули nazivayut vnutrіshnoyu energієyu на U, J. През кожата termodinamіchna система Има резерви vnutrіshnoї energії. Vnutrіshnya energіya, як vіdnesena до 1 кг Masi tіla, zvetsya Пийт vnutrіshnoyu energієyu U, J / кг. Vnutrіshnya energіya недвижими газови skladaєtsya S kіnetichnoї energії postupalnogo, obertalnogo че kolivalnogo ruhіv молекули Як депозити tіlki температура OD robochem tіla, аз potentsіalnoї energії vzaєmodії mіzh самите молекули, як депозити ОД vіdstanі mіzh молекули tobto ОД ob'єmu robochem tіla. Така се класира vnutrіshnya energіya недвижими газ Je еднозначно funktsієyu температура Ta ob'єmu: АВО

,

Така ранг, nayvazhlivіsha vlastivіst pitomoї vnutrіshnoї energії - Won Je еднозначно funktsієyu ще robochem tіla, як viznachaєtsya дали yakoyu paroyu Yogo главно parametrіv , Вторият самата Mauger sluguvati параметър ще. Іz tsogo vitіkaє Scho zmіna vnutrіshnoї energії не депозити ОД природни процеси и viznachaєtsya лишаване Pochatkova че kіntsevim стан tіla. Otzhe, neskіnchenno malies prirіst vnutrіshnoї energії Je Povny diferentsіal И її zmіna protsesі 1-2:

В іdealnomu gazі Sealy vzaєmodії mіzh vіdsutnі молекули. Том Yogo vnutrіshnya energіya skladaєtsya tіlki ите kіnetichnoї energії Ruhu молекули аз OD депозити tіlki Температура: , АВО

,

Така ранг, zmіna vnutrіshnoї energії іdealnogo газови находища в protsesі tіlki ОД pochatkovoї аз kіntsevoї температура газ. За кръгъл protsesіv (tsiklіv) zmіna vnutrіshnoї energії dorіvnyuє нула tobto



,

За bіlshostі tehnіchnih rozrahunkіv viznachennya абсолютна стойност vnutrіshnoї energії не potrіbne. Neobhіdno благородство лишаване її zmіnu назначен dekotromu ще tіla nulove ценности vnutrіshnoї energії.

Entalpіya , J. - funktsіya ще Scho dorіvnyuє sumі vnutrіshnoї energії ите dobutkom абсолютна менгеме ob'єm (Pete entalpіya J / кг).

Rozglyanemo Povny energіyu газ Scho PID znahoditsya менгеме Scho stvoryuєtsya vagoyu masoyu (Фиг. 2.1). Povny energіya Sistemi skladaєtsya іz vnutrіshnoї energії газ аз potentsіalnoї energії лостове

,

Фигура 2.1. Преди Обяснение entalpії

Qiu energіyu име entalpієyu. За 1 кг газ Pete entalpіya, J / кг, dorіvnyuє

, (2.1)

де - Potentsіalna energіya менгеме.

Pete entalpіya депозити OD , аз Даже аз takozh параметър воля. Том zmіna , Як аз zmіna Не депозити ОД природни процеси и viznachaєtsya tіlki Pochatkova че kіntsevim мелница система tobto

,

Як недвусмислена funktsіya ще Mauger Бути представена в viglyadі funktsії дали yakoї залог най-вече ще parmetrіv, tobto

, , ,

За іdealnogo entalpіya газ , Як аз vnutrіshnya energіya , Je funktsієyu tіlki температура Scho vitіkaє ите rіvnyannya , zvіdki , Як аз , rahuyut ОД dekotrogo umovnogo нула (за gazіv = 0 за C).

Entropіya J / K - създаване на лагера diferentsіal yakogo dorіvnyuє vіdnoshennyu kіlkostі топлина в elementarnomu договаряне protsesі да absolyutnoї температура Scho Да postіynoyu на neskіnchenno malіy процеси dіlyantsі:

, (2.2)

Odinitsya vimіru pitomoї entropії , Vіdnesenoї до 1 кг rechovini, J / (кг · K). Entropіya Je еднозначно funktsієyu ще robochem tіla, як viznachaєtsya дали yakoyu paroyu Yogo parametrіv , Zmіna entropії при дали пари ли protsesі viznachaєtsya лишаване стойности parametrіv в Pochatkova аз kіntsevomu мелници. Entropіya, як аз vnutrіshnya energіya че entalpіya, Got vlastivіst aditivnostі: algebraїchna торба Pete entropіy okremih Тил Scho входящо да termodinamіchnoї система dorіvnyuє pitomіy ​​entropії termodinamіchnoї система в tsіlomu. В tehnіchnіy termodinamіtsі neobhіdno благородство лишаване zmіnu pitomoї entropії в protsesі, як dorіvnyuє

, (2.3)

и napriklad entropії umovno pripisuyut nulove стойност на = 0 K. Rozvitok ponyattya за entropіyu, опция як ще, pov'yazany и друг закон termodinamіki. Том її fіzichny zmіst Бюд rozkrity pіznіshe.

Termodinamіchna робот, който її Изображенията от р - V координати. Energoobmіn в termodinamіchnomu protsesі vіdbuvaєtsya за rakhunok топлина ABO роботи. Robot и топлина - energetichnі характеристики termodinamіchnogo процеси. W matematichnoї точка Зора oznachaє Цзе, Scho elementarnі количества роботи че топлина Je не povnі diferentsіali и yavlyayutsya самите лишаване neskіnchenno malі стойност. Така ранг, позиция termodinamіchnim процеси ponyattya роботи, че топлината не се трудят zmіstu. Аз няма да robochem tіla стойности vіdpovіdaє як nebudu АВО ,

Mehanіchna прабългарите zovnіshnіh сили як pov'yazana Zi zmіnoyu ob'єmu, viznachaєtsya virazom

,

и робот Pete, як vіdnesena до 1 кг rechovini на - virazom

А (2.4)

де - Абсолютно TISK (potentsіal mehanіchnoї vzaєmodії - rushіyna сила процеси), за да vіdneseny менгеме zovnіshnogo seredovischa; - Пийт ob'єm (координира mehanіchnoї vzaєmodії - ще координира, zmіna yakoї harakterizuє дан vzaєmodії форма). Когато rіvnovazhnomu protsesі TISK по време на един час от кожата Got dorіvnyuvati менгеме robochem tіla ; този ранг viraz (2.4) Priyma viglyad

, (2.5)

и за kіntsevogo процеси в Пари ли ob'єm zmіnyuєtsya OD за , Zagalny viglyad pitomoї termodinamіchnoї роботи slіd zapisati такъв ранг:

, (2.5)

За viznachennya іntegrala (2.5) Got Booty vіdoma zalezhnіst , Grafіchno tsya zalezhnіst Mauger Бути zobrazhena в координатите на кривата 1-2 (фиг. 2.2). Робот Pete zobrazhuєtsya в Площ координати, obmezhenoyu крива процеси, Еиад ствията че vіssyu абсциса, tobto

,

Pete робот rozshirennya Имаш dodatny знак и stisku - Vіd'єmny. Viraz (2.5) vіdnositsya да rіvnovazhnih protsesіv, ако И zmіna ob'єmu vіdbuvaєtsya nastіlki povіlno Scho useredinі robochem tіla не vinikaє nіyakih mіstsevih vіdmіnnostey в менгеме, gustinі че temperaturі. В нетекущи реални процеси zmіna ob'єmu suprovodzhuєtsya маса, обрат и vіdbuvaєtsya ите kіntsevoyu shvidkіstyu, да Chastina роботи vitrachaєtsya на podolannya Tsikh oporіv. Том efektivnosti Pete робот Бюд Mensch за theoreticity, tobto

,

Фиг. 2.2. Изображенията от робот termodinamіchnoї р - V координатите

Топлината, която її Изображенията от T - S координати. Heat - kіlkіsna mіra teplovoї vzaєmodії robochem tіla ите navkolishnіm seredovischem, Mauger Бути viznachena rіznimi zasobami. W (2.2) otrimaєmo viraz за elementarnoї kіlkostі топлина

, (2.6)

и за pitomoї kіlkostі топлина

, (2.7)

Когато tsomu potentsіalom teplovoї vzaєmodії Je абсолютна температура И координира teplovoї vzaєmodії - Pete entropіya. Як робот zmіna ob'єmu vіdobrazhaє mehanіchnu vzaєmodіyu robochem tіla ите navkolishnіm seredovischem, така че аз за teploobmіnu zmіna entropії ukazuє на топлинна vzaєmodіyu robochem tіla ите navkolishnіm seredovischem аз viznachaє знак на топлина: процеси zbіlshennya pitomoї entropії oznachaє pіdvedennya топлина ОД navkolishnogo seredovischa да robochem tіla (подпише топлина dodatny) аз navpaki, zmenshennya pitomoї entropії - Vіdvedennya топлина да navkolishnogo seredovischa (знак на топлина vіd'єmny).

За kіntsevogo процеси, ако entropіya zmіnyuєtsya OD за , Zagalny viraz за pitomoї kіlkostі топлина Got viglyad

, (2.8)

За viznachennya іntegrala (2.8) трябва да знае zalezhnіst mіzh че - Процес в rіvnyannya координати (крива 1-2 на фиг. 2.3). за dіagramі Ploscha, obmezhena крива, която обработва vіssyu абсциса, zobrazhaє pitomu Количество топлина

,

Това obstavina Scho entropіya не pіddaєtsya bezposerednomu vimіryuvannyu, potrebuє viznachennya kіlkostі топлина без zastosuvannya ponyattya entropії. Іstorichno Количество топлина viznachalas на osnovі ponyattya teploєmnostі (друг sposіb):

АВО ,

де - Teploєmnіst tіla в protsesі ( - Vіdnoshennya kіlkostі топлина protsesі от X до zmіni температура tіla в protsesі).

Фиг. 2.3. Изображенията топлина от T - S координати

Dzherela Informácie: [1] s.96-123; [2] s.33-41, 105-109, 140-147; [8], s.46-62.

Други закони termodinamіki. W Perche право termodinamіki vitіkaє Scho vzaєmoperetvorennya топлина аз mehanіchnoї Роботи Got vіdbuvatisya имат строго ekvіvalentnih kіlkostyah, tobto тези Scho топлина аз робот kіlkіsno ekvіvalentnі. Ale процеси їh vzaєmoperetvorennya nerіvnoznachnі, tobto топлина аз робот yakіsno nerіvnotsіnnі. Krіm Purshia, че законът не vstanovlyuє умовете на yakih mozhlivі отдадената топлина е топлината, която vzaєmoperetvorennya роботи. Vіdmіnnіst топлина, че роботите vstanovlyuє termodinamіki други закони. Vіn dozvolyaє Справочник-spryamovanіst топлинна potokіv че viyaviti максимална mozhlivu Mezhuyev peretvorennya топлина в робота в топлинен двигател.

W dosvіdu vіdomo Scho топлина dovіlno peredaєtsya tіlki ОД bіlsh nagrіtih Тил nagrіtih да Mensch. Въпреки mozhlivy аз zvorotny nedovіlny процеси peredachі топлина ОД Mensch nagrіtih Тил да bіlsh nagrіtih (napriklad, хладилният агрегат), бира, за да Yogo zdіysnennya potrіbno pіdvedennya energії zzovnі за kompensatsії процеси protіkannya. Konstatatsіya tsієї osoblivostі топлина як viyavlyaєtsya в protsesі її peredachі, Je odnієyu ите storіn sutnostі друг закон termodinamіki: в іzolovanіy termodinamіchnіy sistemі топлина ОД студена dzherela да garjachego не Mauger изпрати и двете без kompensatsії (formulyuvannya Klauzіusa 1850 стр.). Kompensatsієyu в tsomu nazivayut dodatkovі zmіni Scho vіdbuvayutsya в sistemі. Sche един osoblivіst топлина rozkrivaєtsya в rozglyadі protsesіv peretvorennya топлина от робота. Dosvіd pokazuє, Scho робот Mauger Buti povnіstyu peretvorena от топлина napriklad за взаимопомощ маса, без yakoї nebudu kompensatsії. Въпреки това, в разгара на povnіstyu peretvoriti nemozhlivo робот аз за tsogo peretvorennya potrіben dodatkovy dovіlny kompensatsіyny процеси (vіdvedennya Частейн топлина на студена dzherela).

Pryamі цикъл termodinamіchnі. Pryamі цикличен zdіysnyuyutsya robochem tіlom от термични процеси в dvigun peretvoryuvannya топлина в робота. Як показващ dosvіd, OOO Всички без viklyuchennya teplovі dvigun povinnі майка garjachego Dzherelo топлина robochem tіlo як zdіysnyuє процеси на затворената - цикъл, по-студена и Dzherelo топлина.

В іsnuyuchih топлинна dvigun garjachego Jerel sluguyut hіmіchnі reaktsії spalyuvannya palivo ABO vnutrіshnoyadernі reaktsії, и в студа на Quality dzherela vikoristovuєtsya navkolishnє seredovische - атмосфера. Робот dvigun pokazhemo на аз dіagramah (фиг. 5.1). За otrimannya роботи S топлина neobhіdno perіodichno povtoryuvati обработва rozshirennya , Tobto povertati robochem tіlo Pochatkova в лагера. Цзе mozhna zdіysniti в protsesі stisnennya ите vitratoyu роботи , Yakscho робот rozshirennya (Ploscha ) Bіlshe за робот stisnennya (Ploscha ), Роботът vikonuєtsya korisna , робот Tsya vіdpovіdaє ploschі , Як obmezhena затворена крива oboh protsesіv (фиг. 5.1, а). Taqiy затворен процеси цикъл nazivaєtsya ABO кръгови процеси. Cycle Описание Je директен, по-zdіysnyuєtsya в napryamі Ruhu godinnikovoї strіlki. Yakscho zobraziti директен цикъл dіagramі (фиг. 5.1, б), процеси Бюд suprovodzhuvatis zbіlshennyam entropії аз pіdvedennyam топлина Q 1, и процеси - Zmenshennyam entropії аз vіdvedennyam топлина ,

Otzhe за zdіysnennya правилните кръгови процеси в топлинна dvigun neobhіdno на ред и pіdvedennyam топлина ОД garjachego dzherela да robochem tіla vіdvoditi топлина за студена dzherela, tobto neobhіdno майка rіznitsyu температура за zdіysnennya dodatkovogo dovіlnogo kompensatsіynogo процеси на преход Частейн топлина към студ dzherela. Том tіlki Chastina vitrachenoї топлина korisno vikoristovuєtsya otrimannya за роботи , Як в Perche vіdpovіdnostі със закона termodinamіki dorіvnyuє ( - Ekvіvalentna ploschі за dіagramі):

,

Tsya rіvnіst Je тично математически принцип virazom ekvіvalentnostі топлина аз Robot.

Фиг. 5.1. Прав кръгов процеси в PV координати (а) съм Ts координати (б)

Termіchny CCD. Vіdnoshennya korisnoї pitomoї роботи , Otrimanoї в tsiklі да pitomoї топлина , Vitrachenoї в tsiklі, nazivaєtsya termіchnim koefіtsієntom korisnoї dії (Kkd) цикъл:

, (5.1)

Termіchny Kkd harakterizuє stupіn doskonalostі цикъл топлинна dvigun. Povnіstyu peretvoriti топлина в робота в кръгова модел по време nemozhlivo. Chastina топлина Имаш Booty vіddana Jerel студено. че zavzhdi малко след това на един дял.

Otzhe други закони termodinamіki mozhna sformulyuvati, както следва: за робот otrimannya и топлина neobhіdno майка rіznitsyu температури (Карно formulyuvannya S. 1824 стр.). Sche odne formulyuvannya (Планк 1897 г.): Nemozhlivo pobuduvati perіodichno dіyuchy топлинна dvigun, єdinim резултат yakogo Bulo б oholodzhennya garjachego dzherela топлина че vikonannya робот neobhіdno dodatkovo vіddavati топлина студена Jerel.

Vіchny dvigun друга раса. Thermal dvigun, Yaky pratsyuє tіlki е един garjachego Jerel топлина nazivaєtsya vіchnim dvigun друга раса. Том Друг закон termodinamіki mozhna sformulyuvati така: vіchny dvigun друг род nemozhlivy. Nagadaєmo Scho Persha vіchny dvigun стари zdatny vikonuvati bіlshe роботи porіvnyano ите ekvіvalentnoyu kіlkіstyu топлина Scho nadhodit zzovnі. Dіysno, Yakscho pripustiti stvorennya dvigun, Yaky двупосочно pratsyuvav tіlki за rakhunok oholodzhennya teplovіddavacha, тогава vikoristovuyuchi резерви vnutrіshnoї energії атмосфера на АВО океан може да се използва Bulo otrimati практически nevicherpnu Количество energії.

Zvorotnі цикъл termodinamіchnі. Цикъл мога аз zdіysniti в zvorotnomu napryamі PROTI Ruhu godinnikovoї strіlki. Taqiy nazivaєtsya цикъл zvorotnim. Zvorotnі цикличен zdіysnyuyutsya robochem tіlom в Chiller с трансфер на топлина ОД студена tіla да teplіshogo, ако kompensuyuchim Je обработва peretvorennya роботи в топлина. Zobrazimo Taqiy цикъл в аз координати (фиг. 5.2). В tsomu vipadku Pete stisnennya робот на dіlyantsі (Фиг. 5.2, а) за робота Бюд bіlshe rozshirennya на dіlyantsі стойности за , Як viznachaєtsya затворен lіnієyu , Oskіlki chiselno bіlshe Имам vіd'єmny стойности на знаците Бюд takozh vіd'єmnim (робот vitrachaєtsya zzovnі).

цикъл Rozglyadayuchi Tsey dіagramі (фиг. 5.2, б), bachimo, Scho на dіlyantsі топлина pіdvoditsya да robochem tіla ОД dzherela ите bіlsh nizkoyu температура, и dіlyantsі vіdvoditsya в kіlkostі да іnshih Тил, SSMSC трудят температура bіlsh храм. Така peredaєtsya топлина и nizhchogo температура rіvnya на vischy аз vіdbuvaєtsya oholodzhennya Тил, як obov'yazkovo suprovodzhuєtsya vitratoyu (kompensatsієyu) zzovnі роботи аз peretvorennyam її в топлина , Когато tsomu топлина як peredaєtsya на bіlsh Visokiy rіven, dorіvnyuє:

,

и б

Фиг. 5.2. Zvorotny кръгови процеси в PV координати (а) Аз Ts координати (б)

Хладилна koefіtsієnt. Efektivnіst zvorotnogo цикъл за Якима pratsyuyut holodilnі машини, хладилни otsіnyuєtsya koefіtsієntom, Yaky Je vіdnoshennyam kіlkostі топлина (Holodoproduktivnostі), Scho vіdbiraєtsya ОД oholodzhuvanogo seredovischa да zatrachenoї роботи :

, (5.2)

Директен цикъл на Карно. Vіdpovіdno на друг закон за termodinamіki zdіysnennya termodinamіchnogo цикъл potrіbno майка як mіnіmum две dzherela топлина: garjachego (teplovіddavach) и postіynoyu температура T 1 е студена (teplopriymach) и температура postіynoyu T 2 <T 1. Когато tsomu че vikonannі умове oborotnostі pіdvedennya топлина в tsiklі Mauger zdіysnyuvatisya tіlki за іzotermam T 1 и T 2. Въпреки DVI не іzotermi mozhut utvoryuvati кръгови процеси. Oskіlki іnshih zovnіshnіh Jerel топлина Absent, върколаци perehіd mіzh T 1 и T 2 mozhlivy лишаване от adіabatami 2-3 и 4-1 (фиг. 5.3). Otzhe, nayprostіshy обратен цикъл Got skladatisya ите dvoh іzoterm (1-2, 3-4), че dvoh adіabat (2-3, 4-1). Taqiy цикъл и Еиад Jerel топлина Vpershe ЦКБ zaproponovany frantsuzkim іnzhenerom Карно (1824r.) Аз Yogo в чест заглавия Карно цикъл. Z Фиг. 5.3 viplivaє Scho Pete Количество pіdvedenoї в tsiklі горещини

,

и Pete Количество vіdvedenoї топлина

,

Todі termіchny CCD Карно цикъл в vіdpovіlnostі да virazu (5.1)

, (5.3)

Фиг. 5.3. Директен цикъл на Карно в PV координатите (а) съм Ts координати (б).

Така ранг, termіchny CCD Карно депозити цикъл лишаване ОД абсолютна температура garjachego че студена Jerel топлина аз не депозити ОД vlastivostey robochem tіla, tobto не депозити ОД на Buda robochem tіlom іdealny газ ABO дали Yaky Inshyj газ. Цзе позиция на износване заглавия pershoї теорема на Карно. W (5.3) viplivaє Scho CCD Карно цикъл Тим bіlshe, означаваме vische T 1 и T 2 nizhche.

цикъл Zvorotny Карно. В tsomu tsiklі, Yaky zdіysnyuєtsya PROTI директно Ruhu godinnikovoї strіlki (фиг. 5.4), robochem tіlo stiskaєtsya spochatku adіabatі продължение на 3-4 часа vitratoyu zovnіshnoї роботи л 1 potіm іzotermі за 4-1 часа vіdvedennyam топлина Q 1 Горна Jerel. Pіslya tsogo vіdbuvaєtsya rozshirennya robochem tіla spochatku adіabіatі продължение на 1-2 часа vіddacheyu zovnіshnoї Robot 2 л аз OD znizhennyam температури Т 1 и Т 2, potіm іzotermі за 2-3 часа vіdvedennyam ОД nizhchogo dzherela (хладилник) топлина Q 2. топлина ОД студ tіla peredaєtsya bіlsh загрее за rakhunok vitrati zzovnі роботи , Як ekvіvalentna ploschі pryamokutnika 34123. Taqiy не процесите superechit termodinamіki друг закон, Scho protіkaє факта не dovіlno и suprovodzhuєtsya dodatkovim процеси peretvorennya роботи от топлина. цикъл хладилна koefіtsієnt zvorotnogo Карно

(5.4)

W (5.4) vitіkaє Scho zbіlshennya efektivnostі охлаждащи устройства pov'yazane Zi znizhennyam navkolishnogo seredovischa температура T 1 и pіdvischennyam oholodzhuvanogo primіschennya температура T 2, tobto Zi znizhennyam rіznitsі температура T 1 - T 2.

Фиг. 5.4. цикъл Zvorotny Карно

цикъл Ekvіvalentny Карно. Карно Cycle Има голямо значение за термична teorії dvigunіv. W rіvnyannya (6.1) vitіkaє Scho CCD Карно цикъл Тим bіlshe, означаваме vische teplovіddvaacha температура T аз се обозначи по-малко от 1 teplopriymacha температура T 2. Цзе насока як vitіkaє ите analіzu Карно цикъл, як Бюд показано nizhche, dіysne аз за това дали топлинна yakogo цикъл dvigun. Кожна цикъл dovіlny ABCD където парите ли pіdvedennya аз vіdvedennya топлина vіdbuvaєtsya zmіnnih когато температурите могат да zamіniti ekvіvalentnim цикъл на Карно 1234 де kіlkostі топлина Q 1, Q 2 и zmіna entropії цикъл vіdpovіdayut ABCD (фиг. 5.5). W urahuvannyam на Scho

; (5.5)

, (5.6)

termіchny CCD dovіlnogo ABCD цикъл

, (5.7)

Фиг. 5.5. цикъл Ekvіvalentny Карно

де аз - Serednі termodinamіchnі температура SSMSC vіdpovіdayut обработва pіdvedennya vіdvedennya топлина, че аз трябва да vіdpovіdnostі (5.5) и (5.6) dorіvnyuyut

; , (5.8)

Tsі температура viznachayutsya як висота pryamokutnikіv, odnakovih за Area fіgurami S S S 2 1 АВС, че CDA и 2 и 1. Іntegrali Y (5.8) rahuyut chiselnimi ABO grafіchnimi методи за аз іnodі ZVUT serednіmi іntegralnimi ABO serednіmi planіmetrichnimi температури.

Така ранг, serednya termodinamіchna температура - TSE ТАКА umovna температура ekvіvalentnogo іzotermіchnogo процес, при който пари ли Количество топлина аз zmіna entropії vіdpovіdno odnakovі и процеси, Scho rozglyadaєtsya.

Otzhe за pіdvischennya termіchnogo CCD дали yakogo цикъл neobhіdno pіdvischuvati serednyu температура в protsesі pіdvedennya топлина аз zmenshuvati serednyu температура в protsesі vіdvedennya топлина , В tsomu polyagaє vazhlive практичност znachennyatsiklu Карно.

Mezhoyu termіchnogo CCD dovіlnogo цикъл, Yaky zdіysnyuєtsya mіzh kraynіmi температури аз , Je termіchny цикъл CCD Карно (Div. Фиг. 5.5) при аз , Така ранг, в danomu температура іntervalі Карно цикъл Got naybіlshu efektivnіst (теорема друга Карно). W tsogo viplivaє Scho stupіn doskonalostі dovіlnogo цикъл може vstanoviti, Yakscho Yogo porіvnyati termіchny Kkd Kkd ите цикъл на Карно, Yaky zdіysnyuєtsya mіzh kraynіmi температури dovіlnogo цикъл. В tsomu polyagaє Naukova стойности цикъл на Карно.

Uzagalneny (регенеративен) Карно цикъл. В viznachenomu іntervalі температура OD за nayvischy CCD не получи tіlki Карно цикъл, пиво-ти дали Yaky цикъл Scho skladaєtsya S dvoh іzoterm AB и CD (фиг. 5.6). За tsogo neobhіdno, обитатели PID час топлина protіkannya процес е слънце ОД robochem tіla на не премина zovnіshnomu teplopriymachu и чрез dopomіzhny teploobmіnnik (регенератор) povertalas robochem tіlu в protsesі Yogo nagrіvannya DA. W zovnіshnіmi Jerel топлина robochem tіlo pov'yazane tіlki на dіlyankah AB CD аз цикъл. Krivі protsesіv BC съм dіagramі DA T - S труд на znahoditis odnakovіy vіdstanі един ОД odnoї (трудят Бути ekvіdistantnimi) до И Pete Количество топлина regeneratsії в Tsikh обработва odnakova, ейл protilezhna от характер. Така ранг, Pete Количество zovnіshnoї топлина аз в tsiklі ABCD е самата влака, Scho аз в tsiklі Карно AB 21 A. Когато rіvnostі аз аз ще rіvnі termіchnі tsiklіv CCD, tobto

,

ABCD The цикъл nazivaєtsya пререже граница-регенеративен. regeneratsії принцип, метод як pіdvischennya termodinamіchnoї efektivnostі tsiklіv широко zastosovuєtsya на топлината от хладилния агрегат аз. Zvichayno донесе obmezhuvatis chastkovoyu regeneratsієyu, пиво-ия ТСЕ daє іstotne pіdvischennya efektivnostі tsiklіv.

Фиг. 5.6. цикъл Uzagalneny Карно

Тично математически viraz друг закон termodinamіki. Принципът, че іsnuvannya zrostannya entropії. Analіtichny viraz За Relief yakogo entropіya як Була viznachena kalorichny опция ще, yakіsno pov'yazuє її zmіnu ите kіlkіstyu топлина аз sluguє тично математически virazom termodinamіki друг закон за работа termodinamіchnih protsesіv:

, (5.9)

За непрехвърлими termodinamіchnih protsesіv в yakih Chastina роботи Scho vitrachaєtsya на podolannya oporіv, obov'yazkovo peretvoryuєtsya в топлина , S urahuvannyam Perche право termodinamіki zmіna entropії

(6.0)

де - Пийт zovnіshnya топлина от protsesі. W porіvnyannya virazіv (5.9) и (6.0) vihodit, Scho в непрехвърлими vipadku termodinamіchnih protsesіv

, (6.1)

Tsya nerіvnіst nazivaєtsya принцип zrostannya entropії. Poєdnavshi (5.9) и (6.1), otrimaєmo

, (6.2)

АВО

, (6.3)

tobto в vipadku върколак termodinamіchnih protsesіv zmіna entropії dorіvnyuє privedenіy teplotі , Докато не подлежи на преговори vipadku protsesіv zmіna entropії bіlshe privedenoї топлина. Viraz (6.3) nazivayut тично математически virazom друг закон termodinamіki, де знак rіvnostі vіdnositsya преди работа termodinamіchnih protsesіv и подпише nerіvnostі - да не подлежи на обсъждане.

Neoborotnіst zavzhdi обикновено води до zbіlshennya entropії robochem tіla I vtrati Частейн роботи. Otzhe zmіna entropії на нетекущите процеси в porіvnyannі и донесе топлина sluguє mіroyu neoborotnostі като protsesіv. За кръгъл protsesіv іz virazu (6.3) vihodit

,

Tsey іntegral в termodinamіtsі vіdomy як іntegral Klauzіusa. Тук температура vіdnositsya да Jerel топлина, не да robochem tіla. Така ранг, algebrichna торба донесе топлина дали yakogo работен цикъл dorіvnyuє нула ( - Purshia іntegral Klauzіusa), и не подлежи на преговори за цикъла - за по-малко от нула ( - Други іntegral Klauzіusa).

Entropіya іzolovanoї система. termodinamіchnі процеси Yakscho protіkayut в adіabatnіy іzolovanіy sistemі , Тогава да vіdpovіdnostі тично математически virazu termodinamіki друг закон (6.2)

,

tobto Pete entropіya іzolovanoї система в protіkannі върколак termodinamіchnih protsesіv nezmіnna ( ), А не подлежи на преговори protіkannі protsesіv zrostaє , OAO Всички realnі dovіlnі termodinamіchnі процеси, SSMSC protіkayut в іzolovanіy sistemі, neoborotnі, да вони до prizvodyat zrostannya entropії. Дзе РАЗПОРЕДБИ го predstavlyaє naybіlsh zagalne formulyuvannya друг закон за непрехвърлими termodinamіki protsesіv, vіdome PID заглавия принцип zrostannya entropії. Yakscho OD Sistemi vіdvoditsya топлина, след това її entropіya Mauger zmenshuvatisya но sumarno zmіna entropії система е entropії zovnіshnіh Тил zavzhdi dodatna (ABO dorіvnyuє нулеви върколак rіvnovazhnih процеси в sistemі). Коли іzolovana система znahoditsya в stanі ите Максимална entropієyu nіy не са mozhut protіkati nіyakі dovіlnі процеси. Том лагер іzolovanoї Sistemi ите Максимална entropієyu Je стан її stіykoї rіvnovagi.

Максималната робот korisna The. Eksergіya че anergіya. Rіvnyannya Gyuі-Stodola. Usyaka neoborotnіst обикновено води до zmenshennya korisnoї робот да zbіlshennya entropії іzolovanoї Sistemi vnaslіdok neoborotnostі termodinamіchnih protsesіv Scho protіkayut в nіy, Mauger sluguvati mіroyu vtrati максимална korisnoї роботи L макс, як Бих могъл да б zdіysniti система в protіkannі в nіy върколак termodinamіchnih protsesіv. Dіysno, докато нетекущи процеси загубили робот dovіlno peretvoryuєtsya от източници на топлина, як takozh dovіlno движи нагоре Тил и bіlsh nizkoyu температура zbіlshuyuchi їh entropіyu (а otzhe, аз системи) на , Urahovuyuchi Scho топлина dorіvnyuє dobutku absolyutnoї температура на zmіnu entropії, непрехвърляеми peretvorennya роботи от топлина dorіvnyuє

(6.4)

де - Nizhcha температура іzolovanіy sistemі (при analіzі termodinamіchnih protsesіv в температурите на Quality takoї priymayut температура navkolishnogo seredovischa); - Zbіlshennya entropії іzolovanoї Sistemi vnaslіdok neoborotnostі protsesіv в nіy.

Viraz (6.4) harakterizuє vtratu maksimalnoї роботи (pratsezdatnostі) vnaslіdok neoborotnostі аз нося заглавия rіvnyannya Gyuі-Stodola. Todі factuality робот korisna urahuvannyam S (6,4)

(6.5)

Максимална mozhliva робот як Mauger zdіysniti система Scho skladaєtsya ите dzherela energії че navkolishnogo seredovischa, nazivaєtsya eksergієyu , Така ранг, viraz (6.4) Je vtratoyu eksergії vnaslіdok neoborotnostі protsesіv.

За smislom друг закон termodinamіki rozrіznyayut Vidi energії (mehanіchna, elektrichna че INSHI) SSMSC mozhut povnіstyu peretvoryuvatisya в INSHI її VD (VD bezmezhno peretvoryuvanі energії) tobto takі, SSMSC skladayutsya tіlki ите eksergії. Vіdnosno топлина як energії молекулно хаотична Ruhu, след това спечелиха navіt теоретично не е Mauger Buti povnіstyu peretvorena в робота (neminuchy vіdvіd Частейн топлина Q 2 до студена dzherela) аз, otzhe, skladaєtsya ите peretvoryuvanoї Частейн (eksergії) аз neperetvoryuvanoї Частейн, як, наречена anergіya. Така че, vnutrіshnya energіya navkolishnogo seredovischa ABO топлина при temperaturі navkolishnogo seredovischa не оформянето може Бути peretvorenі в Inshyj оглед energії аз skladayutsya tіlki ите anergії. Том Друг закон termodinamіki mozhna sformulyuvati пререже така: топлина skladaєtsya ите eksergії че anergії. Ponyattya eksergії широко vikoristovuyut в етап analіzі termodinamіchnoї doskonalostі okremih protsesіv, растения, които їh elementіv.

Eksergіya топлина. Pratsezdatnіstyu (ABO eksergієyu ) топлина Scho vіdbiraєtsya ОД garjachego dzherela и температура , Максималната робот nazivaєtsya korisna, як Mauger Бути otrimana за rakhunok tsієї топлина при umovі Scho студена Jerel Je navkolishnє seredovische и температура , Korisnoyu nazivaєtsya че Chastina роботи Як Mauger Бути vikoristana за нашия rozsudom.

Максималната робот korisna The топлина самите predstavlyaє робот rіvnovazhnogo цикъл на Карно, Scho zdіysnyuєtsya при температури dіapazonі - :

(6.6)

Така ранг, eksergіya топлина , Tobto pratsezdatnіst топлина бележка bіlshe, означават по-малко след това vіdnoshennya / , при = eksergіya топлина dorіvnyuє нула.

Eksergіya robochem поток tіla. Viznachimo mozhlivy rіvnovazhny Way robochem преход поток tіla ите Pochatkova стане 1 на менгемето Аз температура kіntsevogo да станат 0 и параметри navkolishnogo seredovischa аз , Oskіlki система Got tіlki odne Dzherelo топлина (navkolishnє seredovische) rіvnovazhny процеси на преход може uyaviti sobі лишаване при vіdsutnostі teploobmіnu mіzh поточно аз seredovischem (adіabatne rozshirennya чи stisnennya) ABO в nayavnostі teploobmіnu mіzh поточно аз seredovischem, ейл obov'yazkovo в temperaturі (Іzotermіchne rozshirennya ABO stisnennya). Oznachaє Цзе, Scho єdinim mozhlivim Шляков преход към rіvnovagi ите navkolishnіm seredovischem Je adіabatne rozshirennya нагоре , аз rozshirennya следната іzotermіchne (ABO stisnennya) до , , В ostannomu protsesі robochem tіlo vіdbiraє ОД seredovischa pitomu топлина , Zgіdno да rіvnyannya Perche право termodinamіki да тече от vipadku, ако аз ,

стойност Je максимална Pete tehnіchna робот як Mauger zdіysniti robochem tіlo в pototsі в protsesі rіvnovazhnogo преход Зи ще , Къде Пари ли entropіya dorіvnyuє И entalpіya ч 1, за да се превърне navkolishnogo seredovischa , ите entropієyu аз entalpієyu , Вон nazivaєtsya Максимална Pete Pete robotozdatnіstyu ABO eksergієyu поток robochem tіla :

(6.7)

(6.8)

де - Korisna робот; аз - Eksergіya robochem поток tіla vіdpovіdno на vhodі да загрява dvigun че на vihodі и Демба, як viznachaєtsya за (6.10); - Eksergіya топлина Scho pіdvoditsya dvigun за (6.9).

Vtrata pratsezdatnostі от топлина dvigunі

до стойност Постъпили vtrati pratsezdatnostі, zumovlenі настърган аз teploobmіnom при температури skіnchennіy rіznitsі (OD vnutrіshnoї че zovnіshnoї neoborotnostі) и takozh vtrati топлина dvigun vnaslіdok teploobmіnu ите navkolishnіm seredovischem. Yakscho в tehnіchnomu pristroї (napriklad, teploobmіnnomu aparatі) korisna робот не vikonuєtsya тогава Yogo eksergetichny CCD viznachaєtsya vіdnoshennyam zmіni pitomoї eksergії поток, Scho nagrіvaєtsya да zmіni pitomoї eksergії grіyuchogo поток

,

Eksergetichnі pokazniki може лесно pov'yazati ите tehnіko-ekonomіchnimi, oskіlki eksergіya, як аз vartіst, Mauger аз stvoryuvatis znischuvatis на protilezhnіst energії, не Як Mauger stvoryuvatisya Ni, Ni znischuvatisya.

<== Предишна лекция | На следващата лекция ==>
| Eksergetichny KKD.Dlya kіlkіsnoї otsіnki steupenya termodinamіchnoї doskonalostі топлина dvigun vikoristovuєtsya ponyattya eksergetichnogo Kkd

; Дата: 04.01.2014; ; Прегледи: 388; Нарушаването на авторските права? ;


Ние ценим Вашето мнение! Беше ли полезна публикуван материал? Да | не



ТЪРСЕНЕ:


Вижте също:



zdes-stroika.ru - Studopediya (2013 - 2017) на година. Тя не е автор на материали, и дава на студентите с безплатно образование и използва! Най-новото допълнение , Al IP: 66.102.9.22
Page генерирана за: 0.116 сек.