ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Добыча из океана Эксергия океана из "Потоки энергии и эксергии " Под НИМ струя светлей лазури, Над ним луч солнца золотой. [c.43] Мы вспоминаем о Черном море как источнике энергии но не работы. Получить работу, охлаждая море, нельзя. Для получения работы обязательно требуется природная разность потенциалов или природный поток эксергии. Именно такова ситуация в тропических морях и тропических зонах Мирового океана, где верхний (сравнительно тонкий — единицы метров) слой воды нагревается Солнцем, а внизу, на глубине в несколько сотен метров, в голубой ( лазурной — у поэта) толще воды всегда одинаковая низкая температура. [c.43] Типичные цифры таковы нагретый слой имеет температуру ( 2) 25° С, температура на глубине (i ) 5° С. Эта разность (20° С), по мысли французского физика Д Ар-сонваля, высказанной в 1881 г., достаточна для получения работы, т. е. для создания теплового двигателя, использующего морскую воду в качестве топлива. На первый взгляд кажется, что такая малая разность температур приведет к очень низкой плотности притока энергии, а это обусловит огромные и, может быть, чрезмерные размеры теплообменников океанского двигателя (вспомните низкую плотность энергии в хвостовых частях паровых котлов и их огромные размеры). [c.43] От разницы температур бе зависит в квадрате, так что при уменьшении А Г ниже 20 К приток эксергии резко снижается. [c.44] Чтобы не вдаваться в технические тонкости и в то же время проиллюстрировать роль эксергии, рассмотрим упрош енный пример (рис. 4). [c.44] Если энергию верхнего слоя воды передавать нижнему слою в форме теплоты 2 через океанский тепловой двигатель, производяпщй работу 4, то к нижнему слою подойдет лишь теплота = ( 2 — -4. Положим, что вся работа А затрачивается на сжатие воздуха в цилиндре с поршнем при температуре окружаюш ей среды, которая в данном случае равна Т2 (цилиндр погружен в воду). Изотермическое сжатие требует отвода теплоты А, которая воспринимается верхним слоем океана. Таким образом, обш ее количество энергии в океане не изменилось, причем не измзпилось в точности, а не потому, что масса океана велика [10]. [c.44] Затем цилиндр со сжатым воздухом перевезли в город, атмосфера которого имеет ту же температуру Г2- Возникает вопрос что же фактически при этом было перевезено Можно говорить, что перевезена эксергия. [c.45] Энергия воздуха в цилиндре осталась неизменной. Но появившаяся после изотермического сжатия эксергия позволяет получить работу. Поэтому, если представить себе, что автомобиль снабжен пневматическим двигателем, то сжатый воздух при расширении в этом двигателе позволит автомобилю проехать некоторое расстояние. Воздух, расширяясь, охладится и несколько охладит атмосферу в городе, но работа трения при перемеш ении автомобиля снова подогреет атмосферу до прежней температуры. И в этой термодинамической системе, т. е. в городе, количество энергии в точности сохранится неизменным. Однако в ней достигнут несомненный полезный эффект — перемеш ение автомобиля, и это произошло за счет возрастания энтропии (убыли эксергии) в океане. [c.45] Вернуться к основной статье