Оглавление:
Среднеинтегральная температура
- Интегральная температура Для упрощения некоторых термодинамических исследований введено понятие средней интегральной температуры. Средняя температура интегрирования диаграммы S принимается за высоту прямоугольника, а ее площадь равна площади под кривой процесса 1-2 (рис.8-9). Пл. 42134 показывает подаваемое тепло q на некоторых scale. It понятно, что средняя температура интегрирования будет прямоугольной 3465,
изометрической pl, высотой 42134.: пл. 42134 3-4. Но ПЛ. 42134=] ТДС = Q, а 3-4 = С2-в * Для этого Два пл. 34653 3-4 Т = 1 Си $ ТДС (8-29） Т = 1 Си $ 2-Си $ 2-С1 7-часовой. И затем / J 4 секунды Рисунки 8-9 Средняя интегральная температура всех процессов равна отношению количества тепла, участвующего в процессе, и изменения энтропии рабочего тела. Таким образом, количество тепла, содержащегося в процессе, равно произведению
Из этого определения это выглядит так Людмила Фирмаль
изменения средней интегральной температуры и энтропии в этом процессе. Например, для мульти-Тропик процесс м = СА(ТТ-Тл)= КППВ-к с, (Н-К)/(Н -)) (Т2-Тл)_ тр-ТХ резюме 1(п-*)/(я〜1) в T2JT1 в Т2 / ти (8-30） присвоить значения q и As выражению (8-29), TCtt- управление） н-л. И затем т т т т As = jj dq / T = JJ cn (dT / T) = ca в TJTX = ^ [(n-k)/(N −1)] в TJTV ТТ ТТ Из полученной формулы (8-30) видно, что средняя и нейтральная температура процесса полипроцесса зависит только от его начальной и конечной температуры. Используя формулу (8-29),
можно определить тепловую эффективность любого цикла с адиабатическим сжатием и расширением рабочего тела (рис.8-10).Количество подаваемого тепла <7i = Lei (se-s5), количество отводимого тепла^ 2 = ^ 2011 (sG — 55).Тогда тепловой КПД любого цикла определяется как: Р \ Т = 1-qjql = 1 — [тн(СК—56)Дж / Рик (С6- Или. 41-1-T2JTlcir(8-31） Тепловой КПД любого цикла равен тепловому КПД цикла Карно и реализуется при средней интеграционной
- температуре процесса подвода и отвода тепла. •Из аналитического уравнения (8-31) следует, что чем выше средняя температура и нейтральная температура процесса теплоснабжения, а также Чем ниже средняя температура и температура процесса теплоотвода, тем выше тепловой КПД исследуемого цикла. Пределом увеличения теплового КПД любого цикла является тепловой КПД идеального
цикла Карно, когда T’GSi составляет 7°.в результате обратимые циклы Карно в том же температурном диапазоне имеют самый высокий тепловой КПД по сравнению с тепловым КПД любого цикла, работающего в том же температурном диапазоне. Глава 8 тестовые вопросы и примеры 1.Is на постоянной основе, используя внутреннюю энергию океанов, океанов и воздуха? 。 2.Is можно ли активировать все подводимое тепло в процессе циркуляции? 3.Основная формулировка второго
можно ли получить полезную работу Людмила Фирмаль
закона термодинамики. 4.Какие условия необходимы для создания непрерывного процесса преобразования тепла в работу? 5.Что называется циклическим процессом или циклом? 6.Что такое цикл? 7.Что называется тепловой эффективностью? 8.При каких условиях тепловой КПД цикла будет равен 1? 9.Узнайте о обратимом цикле Карно. 10.Вывод выражения термической эффективности обратимого цикла Карно、 P. от каких параметров зависит тепловая эффективность обратимых циклов Карно? 12.Существуют ли
тепловые эффективности в обратимых циклах Карно? Равно 1? 13.Is можно ли увеличить тепловой КПД цикла теплового двигателя по сравнению с тепловым КПД цикла Карно? 14.Обратный цикл Карно. 15.Какие автомобили работают с обратным циклом Карно? 16.Как определяется холодильный коэффициент n? 17.Суть теоремы Карно. * 18.Характеристики обратимого интеграла Карнова первого
Клаузиуса. ^• 19.2-й Интеграл Клаузиуса с характеристиками необратимого цикла Карно. 20. ТС-диаграмма » обобщенное (репродуктивное) графическое представление цикла Карно и его эффективности. 21.Каково изменение энтропии замкнутой теплоизолирующей системы, если происходят обратимые и необратимые процессы? 22.It доказывается, что при необратимых процессах работоспособность организма снижается, а энтропия
озрастает. 23.Как определяется максимальная эффективная работа рабочего тела? 24.Что такое Эксергия? 25.Эксергия может рассматриваться как параметр? 26.Статистические свойства второго закона термодинамики. 、 27.Теория Больцмана. 28.Уравнение Больцмана связано с энтропией системы и вероятностью ее состояния. 29.Ошибка положения Клаузиуса о Тепловой смерти
Вселенной. 30.Критика работы Клаузиуса в таких книгах, как Энгельс и Нернст 31.Как определяется средняя температура интегрирования? 32.Тепловая эффективность любого цикла выражается средней температурой интегрирования! Пример 8-1.Воздух в противоточном теплообменнике нагревается от температуры tx-40°C, а газ охлаждается от температуры 13 = 450°C до температуры/ 4 = 200°C. теплопотери в теплообменнике составляют 20% от теплоты,
выделяемой из gas. It определяет потери производительности на 1 кг проходящего газа вследствие необратимого теплообмена. Газ и воздух считаются идеальными газами с характеристиками воздуха. Теплоемкость воздуха и газа должна считаться постоянной. Температура окружающей среды составляет/ 0 = 25°C. Из уравнения теплового равновесия определите температуру перед нагревом воздуха. ■. 0.8 (/3-у) — (Т2-/、）、 Откуда / 2 = 0,8 (та+ = 0.8（450-200）+ 40 = 240°С Теплопотери на 1 кг проходящего газа составляют q = 0,2 sr(t3-Q
= 0,2-1,0(450-200)= 50,0 кДж!)Килограммовый、 Куда? с— т — = 1,0 кДж! (кг-град), к-1 Снижение работоспособности определяется по формуле/ 0 = r0AsCMC. Где T0-температура окружающей среды, Asc cc состоит из изменения энтропии воздуха As2 и среды AS3 газа Aslf за счет теплопередачи (в виде потерь) в окружающую среду. Изменение энтропии газа Как, = CF в TJT9 = 1.0-2.3 журнал 473/723 =-0.425 кДж! (кг-град) изменение^энтропии воздуха АС2 = СР в TJTX = 1.0-2.3 ИГ 513/313
= + 0.495 кДж!(Кг-град). Изменение энтропии среды В AS3 = г / т0 = 50/298 = + 0.168 кДж /(кг град). Изменения энтропии системы <Ч » С = + АС2 + АС3 =-0.425 + −0.495 + 0.168- = 0,238 кДж!(Кг-град). Снижение производительности установки на 1 кг проходящего газа п0 = 70AsCIfC = 298-0. 238 = 71 кДж / кг. Пример 8-2 определяет рабочую мощность (Эксергию) для давления p = 4,0 МН / мг или p1 = 40 бар при температуре tx = 500°C и 1 кг воздуха. Температура и давление
окружающей среды/ 0 = 27°C и p0 = 1 бар. Эта задача решается при постоянной и переменной теплоемкости. Эффективность воздуха или Эксергии определяется по формуле(8-27). К = ли — ’ о-го(ст-С0), где k = СР(М-К) — К (СР в TxITo-Р В Пи! P0）= 1.0（500-27）-300（1.0-2.3 ИГ 773/300-0.287-2 3, Ig 40/1)= 310,0 кДж / кг、 Куда? 4 = — м-. 0,287 = 1,0 кДж / (кг град). ’что 1 Р Производительность при переменной
теплоемкости/ e = 1.043 [500-27-300 (1.043-2.3 Ig 773/300-0.287 X x 2.3 lg 40)] = 317.0 кДж / кг、 Где. \ с КПП [2 ч-чим м / т Дж 1,0387. 500-1, 0043-27 _ * Птл Т2-іх 500-27 = 1,043 кДж / (кг * град). Пример 8-3 сколько тепла необходимо израсходовать для нагрева 5 кг воздуха в многомерном процессе при давлении РХ = 4 бар при давлении Т1 = 300°К до 10 бар при давлении 1000°К. теплоемкость воздуха СР-1-кДж ^ кг-град). Для
решения задачи используйте формулу (8-29 Вопрос = КНДП(С2-ЗХ). Интегральная средняя температура при определенных условиях ТГ2-л = 1000-300 ^ 582 ■ ■ cn1nr2 / г12. 3 журнала 1000/300 Изменение энтропии на 1 кг воздуха = s2-sx = cv в TJT-R в p2px 1.0-2.3-0.524-0.287 Х Х 2.3-0 * 4 = 0,941 кДж / (кг град). И затем… Вопрос = mTcll(С2-Си)= 5-582-
0. 941 = 2738 кДж. Пример 8-4.Если начальная температура равна T1 = 800°K, а конечная — T2 = 2000°K, то определяют среднюю температуру, целочисленную температуру и арифметическую температуру газа в политропном процессе. GSr, ar = 800 + 22000 = 1 4.00°K; аккумулированная температура. Т> -ТХ gl315oK ^ 2000-800 в Си Р2 / РТ 2, ЛГ 2000 / 800
Смотрите также:
Решение задач по термодинамике
