Оглавление:
Максимальная работа. Эксергия
- Максимальная производительность. Эксергия В термодинамике очень важно понятие работы, выполняемой при изменении состояния изолированной системы и условий, при которых достигается максимальная работа. Только из систем, которые не находятся в равновесии с окружающей средой, вы можете получить работу. То есть в общем случае давление системы (pt)
и температура (7) больше, чем давление (p0) и температура (T0) среды, в которой находится система interacts. As работа прогрессирует, изолированная система приближается к равновесию со средой. различной температуры, то в таких системах может работать рабочая жидкость более высокой температуры (в идеале, повторяя цикл Карно
Если изолированная система имеет рабочую жидкость Людмила Фирмаль
несколько раз). в результате этого процесса температура теплоотвода уменьшается, а температура теплоотвода увеличивается. Когда эти температуры будут равны, дальнейшая работа будет stop. As в результате, получение работы связано с миграцией изолированных систем? Из неравновесного состояния в равновесное состояние. Максимальный объем работы цикла Карно может быть получен только в том случае, если температура рабочей жидкости
равна температуре теплопередающего устройства, а минимальная температура рабочей жидкости равна температуре теплоотвода, то есть когда происходит обратимый процесс. Таким образом, максимальная работа системы при переходе из неравновесного состояния в равновесное может быть получена только при выполнении обратимого термоизоляционного и изотермического
- процесса. Рассмотрим вопрос о том, можно ли получить максимальную работу от рабочего тела (газа) при определенных условиях. Рассмотрим рабочую среду изолированной теплоизолирующей системы С Q = 0, то есть тепло не подается и не удаляется. Указывает внутреннюю энергию системы в начальном состоянии V и конечном U’.Затем, исходя из первого
закона термодинамики、 У—Ш + Л = М = 0、* Работа равна Л = У ’_ и*.’(8-20)） Внутренняя энергия всей системы является дополнительной и состоит из внутренней энергии окружающей среды и энергии рабочего источника. среды U01 и UQ2, а также начальные и конечные значения внутренней энергии рабочего источника Ux и U. * и ’= Ut + (/m и 1) » — U2 и 02 И затем- Л ^ у+ значения
Указывает начальные и конечные значения внутренней энергии Людмила Фирмаль
u01-u02 или у—Л〜(у-У2)+(Сио-U02l (8-21） Рабочая жидкость может обмениваться теплом со средой и выполнять работу против давления среды. Теплота, передаваемая в среду рабочей средой, выражается Q0, а работа, выполняемая L0 в среде, представляется L0. ^ A> 2 ″ — U0l-Qo ^ o * так как давление P0 среды постоянно、 «»Po (V2-V). Vi и V2-начальный и конечный объем рабочей жидкости. И затем… Сио — ^
02 = — Qо-по(В% — К). (8-22） Подставляя величину изменения внутренней энергии среды из Формулы (8-22) в Формулу (8-21)、 Л =(у, — У2) — Qо-по(У2 ЮА.(8-23） Геплот, сообщенный о среде, Q0, равен произведению постоянной температуры среды, изменения в ней и энтропии среды. Qо = Т0(S0i-С01). (8-24） Если вы присваиваете выражение (8-24) выражению (8-23)、 , Л =(УБ-У2) — с (С02-с 01)-по(В2-вю.(8-25） Так как часть p0 (V2-Vi) t, затрачиваемая на перемещение
среды, вычитается из всей работы, то формула (8-25) определяет полезную работу системы при переходе из начального состояния в равновесное состояние. Из известного положения о том, что энтропия замкнутой адиабатической системы не изменяется в ходе обратимого процесса, следует: ^ 02 — ^ 01-Si S2 Здесь»Си и Энтропия начального состояния и конечного состояния рабочего тела」
Заменив уравнение (8-25) (S02-S0i) на (St-S2), можно записать уравнение для максимальной полезной работы в обратимом процессе У. Хо — » Р) — Г0(Си-С2)+ по(Вт-В2) (8-26） Формула (8-26) показывает, что максимальная эффективная работа системы при заданных параметрах окружающей среды P0 и Г0 определяется начальным состоянием рабочего тела и не зависит от способа изменения
состояния. От системы не может превысить максимальную работу. Чтобы максимально использовать здоровье источника работы, необходимо, чтобы он был Po = p2 и G0 = G2.В этих условиях все остальные параметры рабочего тела также определяются параметрами среды. Ug = U0 и V2 = Vu. Тогда формула(8-26). она написана так： * ^ Макс =-ц0)-т0 (5и-так)+ по (Вт-версия v0), или — ^Макс = СL — / о) — Г0(Си-так). (8-27） Где / 0 и S0-энтальпии
и энтропии равного состояния рабочего тела. Окружающая среда и Весии. По уравнению (8-27) — / 2) представляет полезную внешнюю работу в обратимом адиабатическом процессе рабочего тела, а T0 (St—S0) представляет полезную внешнюю работу в обратимом изотермическом процессе рабочего тела. Удивительно, но » как отмечалось ранее, максимальная эффективная работа, получаемая от рабочего тела при изменении состояния среды от исходного к состоянию, достигается при осуществлении обратимых адиабатических и изотермических процессов.» Максимальный пол,
полученный в результате (8-27) этой работы, называется работоспособностью организма или полной Эксергией. В последнее время понятие Эксергии широко используется в термодинамическом исследовании процессов. Метод исследования с использованием Эксергии получил название Эксергии. В общем случае удельная Эксергия Е — это величина удельной теплоемкости или расхода рабочего тела в обратимом термодинамическом процессе,
изменяющем состояние системы от начального параметра до постоянного параметра среды. Этот обратимый переход потока рабочей жидкости возможен за счет 2-х обратимых процессов: адиабатического (изменение температуры рабочей жидкости от начальной Tg до температуры среды T0) и изотермического (изменение давления, соответствующего окончанию адиабатического процесса и давлению среды Po) — следовательно, Эксергия рабочей жидкости определяется по формуле: с-(к-т0) — Г0(Си-С0). •Если
конечный параметр в процессе изменения состояния отличается от параметра окружающей среды, то значение, полученное в реальной работе, этот процесс представляется как разность между Эксергией в начале и конце процесса. ^Действие Эффективность тепла, или Эксергии, определяется путем выполнения обратимого цикла Карно между начальной температурой и температурой
окружающей среды, при условии, что получена максимально возможная работа. И затем… deq = ^ P <Karn°= dq (1-TJT) или весь процесс экв = (л-офис) йд-(- тят^) КЖ.2Т я Где eq-Эксергия тепла (рабочая мощность). Tcv-это средняя температура процесса. Если общее количество Эксергии, поступающей в систему в каком-либо одном процессе, больше, чем выбросы из системы, разница в этих
значениях характеризует потерю Эксергии из-за необратимости процесса. В результате можно ввести понятие Эксергетической эффективности, характеризующее степень обратимости «текущего процесса». Эксергетическая эффективность Г] Е-1-Кэ / ВНО ЛЕ-это разница между общей Эксергии и Эксергетический назначения. э-Эксергия провал. Новое значение оказалось очень удобным для определения термодинамической целостности теплового оборудования или его отдельных компонентов.
Смотрите также:
Решение задач по термодинамике
