Доступность энергии

Пример. Доступная энергия ) движущейся частицы. Какая энергия может быть использована при столкновении движущегося и покоящегося протонов [c.405]

Б свете трудностей, связанных с топливами, получаемыми из сырой нефти, четче выявились энергетические проблемы настоящего времени. Причины сегодняшних проблем возникли задолго до 1974 г., поскольку создание Уаттом паровой машины не только возвестило начало промышленной революции, но и заставило человека отвернуться от неограниченного, но ненадежного и слабого энергетического источника — солнечной энергии, на которую он до этого времени полагался, и начать эксплуатировать более концентрированные и стабильные источники энергии, зачастую весьма неэффективно и беспорядочно. Вследствие такой бесконтрольной эксплуатации источников энергии мир в настоящее время переживает энергетический кризис , причинами которого являются как увеличение цены энергии, так и истощение ее источников. Количество материалов, богатых энергией, которые может получить потребитель (угля, нефти, газа и т. п.) в настоящее время, зависит от цены, которую он может заплатить. Однако доступность энергии не определяется полностью рыночными факторами, так как некоторые виды топлива служат средствами политического давления, а ресурсы получения топлива ограниченны. Следовательно, страны, обладающие ограниченными собственными источниками энергии или со столь высоким уровнем потребления энергии, что самообеспечение их энергией становится затруднительным, сталкиваются с серьезными экономическими трудностями, связанными с высокими темпами инфляции и спадом производства, вызванными быстрым ростом стоимости энергии. Эта ситуация может стать еще более острой в ближайшем будущем, если учесть, что, как утверждают, к 2000 г. население земного шара удвоится, а стоимость энергии возрастет по меньшей мере в той же пропорции. [c.182]

Участники API создают многосторонние совместные предприятия, целью которых является сокращение расходов и увеличение доходов. API работает над улучшением имиджа нефтегазовой отрасли США, подчеркивает важность добровольных решений, позволяющих с большей эффективностью и меньшими издержками использовать нефтегазовую продукцию. В API почти 80 лет существует дух сотрудничества. На заседаниях комитетов и на конференциях при подготовке стандартов участники API ищут эффективные с точки зрения экономики пути производства, подготовки и транспортировки конкурентоспособной чистой и доступной энергии. [c.33]

Достаточно простое и тем не менее строгое изложение подхода, основанного на единственной аксиоме, а также широкий охват важной проблемы термодинамической доступности энергии и связанного с ней понятия об эксергии делают эту книгу, по нашему мнению, уникальной. [c.7]

Химическая термодинамика — отнюдь не легкий предмет, и автор надеется, что та тщательность, с которой этот материал был изложен в двух больших последних главах, принесет читателю удовлетворение. В конце последней главы развитые ранее представления о термодинамической доступности энергии и эксергии [c.8]

ПРОЦЕССЫ С ОДНИМ РЕЗЕРВУАРОМ И ТЕОРЕМЫ ОБ ОБРАТИМОЙ РАБОТЕ КАК ВВЕДЕНИЕ В ПРОБЛЕМУ термодинамической доступности ЭНЕРГИИ (С ПРИЛОЖЕНИЕМ В) [c.129]

Ввиду отсутствия более строгого определения температуры до сих пор мы довольствовались произвольной температурой 0, которую можно зарегистрировать, например, с помощью ртутного термометра. Таким способом мы по меньшей мере можем установить, постоянна ли температура. В разд. 1.15.3, 6.5 и 8.9 отмечалось, что строгая количественная мера температуры системы будет определена как некоторая ее характеристика, называемая термодинамической температурой и обозначаемая буквой Г. Прежде чем мы сможем приступить к этой задаче, мы должны изучить поведение обратимых (а следовательно, гипотетических) циклических устройств, обменивающихся теплом с двумя тепловыми резервуарами. Для этого удобно вначале изучить поведение таких устройств, которые обмениваются теплом с одним тепловым резервуаром. Для краткости мы будем при этом говорить о процессах с одним резервуаром. Их изучение не только подготовит почву для введения понятия о термодинамической температуре, но и послужит отправной точкой для обсуждения чрезвычайно важной проблемы термодинамической доступности энергии, касающейся области термодинамики равновесных процессов. Подробно эта проблема будет изучена в последующих главах, в которых внешняя среда будет рассматриваться как аналог одного теплового резервуара, участвующего в работе нашего устройства, производящего или потребляющего работу. [c.129]

МОЙ В процессе перехода между двумя заданными устойчивыми состояниями в результате теплообмена с одним тепловым резервуаром (т. е. с опорным резервуаром при температуре 0d). Переходя к проблеме термодинамической доступности энергии, касающейся доступности энергии для совершения работы, в гл. 13 мы рассмотрим еще одно важное приложение этой теоремы. Ниже будут доказаны две теоремы о полной работе, совершаемой системой в указанных условиях первую из этих теорем можно сформулировать следующим образом [c.131]

Этот термин будет использоваться в г,п. 13 при изучении термодинамической доступности энергии- [c.137]

Первая теорема об обратимой работе, относящаяся к нециклическим процессам перехода между заданными устойчивыми состояниями, служит отправной точкой для обсуждения весьма важной проблемы из области классической термодинамики, известной под названием термодинамической доступности энергии (гл. 13— 15). Однако в настоящей главе эта теорема была использована лишь для доказательства второй теоремы об обратимой работе, в которой рассматривается частный случай аналогичного, но только циклического процесса. При этом было показано, что если такой процесс является полностью обратимым, то как суммарное количество полной работы, совершаемой в замкнутом цикле, так и суммарное количество тепла, обмениваемое с резервуаром, равны нулю. Важность этой теоремы станет более очевидной при рассмотрении абсолютного нуля термодинамической температуры (гл. 11) и при введении энтропии (гл. 12). В этой же главе мы воспользовались второй теоремой лишь в качестве основы для обсуждения интересного вопроса о том, насколько близко можно подойти к реализации гипотетических устройств, получивших в гл. 8 название нециклического и циклического вечных двигателей второго рода. Третья теорема об обратимой работе рассматривается в приложении Б в конце главы. [c.141]

Третья теорема об обратимой работе понадобится нам при расчете потери совершаемой работы (или избыточного ее потребления), обусловленной необратимостью. Это будет сделано в гл. 15 по мере дальнейшего изучения понятий и теорем о термодинамической доступности энергии. [c.147]

Во многих учебниках введению понятия об энтропии предшествует рассмотрение неравенства Клаузиуса, в то время как мы обошлись без этого неравенства. Здесь же мы обсуждаем неравенство Клаузиуса лишь для того, чтобы читатель знал о его существовании. Вывод этого неравенства основан непосредственно, на представлении о производстве энтропии, связанном с необратимостью. В том виде, как это неравенство выводится во многих учебниках, оно, по существу, является одной из теорем о термодинамической доступности энергии, хотя до сих пор оно таковым не считалось. [c.188]

ТЕРМОДИНАМИЧЕСКАЯ ДОСТУПНОСТЬ ЭНЕРГИИ I. [c.214]

В настоящей и двух последующих главах излагается самостоятельная область термодинамики равновесных процессов, причем слово доступность используется для обозначения доступности энергии для совершения работы. Тем не менее сам предмет гораздо шире, поскольку здесь рассматриваются как совершающие, так и потребляющие работу устройства и установки, а также изучается обусловленная необратимостью потеря работы. Отметим также, что в данной книге термины доступность и необратимость применяются для обозначения определенных понятий, в то время как в некоторых других книгах под ними подразумеваются определенные физические величины. Позднее мы встретимся с этими величинами, хотя и под другими названиями. [c.214]

Доступность энергии I. Выражения для обратимой работы 215 [c.215]

Прежде чем приступить к детальному изучению термодинамической доступности энергии, имеет смысл ввести две дополнительные характеристики, которым в дальнейшем будет отведено очень важное место. [c.216]

Полезная работа е= Ai — А2 доступная энергия) В — 2 доступная энергия) [c.222]

Доступность энергии 1. Выражения для обратимой работы 225 [c.225]

Обратимая полезная работа в процессах перехода между заданными устойчивыми состояниями жидкости в режиме стационарного потока — функция доступности в условиях стационарного потока и доступная энергия [c.226]

Как и в разд. 13.7, можно отметить, что при переходе между состояниями 1 и 2 в режиме стационарного потока доступная энергия равна разности эксергий обоих состояний в условиях стационарного потока, поскольку [c.229]

Доступность энергии /. Выражения для обратимой работы 231 [c.231]

ТЕРМОДИНАМИЧЕСКАЯ ДОСТУПНОСТЬ ЭНЕРГИИ II. ПРИМЕНЕНИЕ К СТАЦИОНАРНЫМ ПОТОКАМ [c.236]

Доступность энергии II. Применение к стационарным потокам 237 [c.237]

Доступная энергия в идеальном цикле Ранкина [c.238]

Доступность энергии П. Применение к стационарным потокам 239 [c.239]

По техническим причинам приливные станции работают с КПД 25 % (максимальным), так что из общего потенциала 2,8 ЭДж (доступная энергия) может быть использовано 0,7 ЭДж. Пока построена лишь одна крупная приливная станция близ Ла-Ранс (Франция) мощностью 240 МВт. [c.29]

Предложение о переводе на русский язык этой нешаблонной и нарушающей привычные представления книги, поступившее менее чем через год после ее появления в Англии, было воспринято автором с особым удовлетворением. Хотя термодинамика равновесных процессов излагается в этой книге неортодоксально, автору приятно отметить, что в мировой технической литературе она была встречена с воодушевлением. Книгу хвалили за исключительно четкий стиль, а также за превосходную организацию материала и изложение важных вопросов. Один рецензент, особенно удовлетворенный качеством книги, заметил, что, когда видишь, как кто-то наконец сумел, исходя из единственной аксиомы, изложить термодинамику равновесных процессов на уровне, доступном для студентов старших курсов и аспирантов, это воистину воспринимается как свежее веяние. Отмечалось также, что особое впечатление оставляет подробный анализ проблемы термодинамической доступности (доступности энергии для совершения работы). [c.7]

Основанный на единственной аксиоме подход изложен Хацо-пулосом и Кинаном в довольно объемистом и сложном для восприятия труде [1], однако в нем уделялось мало внимания важному вопросу о термодинамической доступности энергии. Книга не была переведена на русский язык. По этой причине автор надеется, что упрощенное изложение указанного подхода в настоящей книге будет приветствоваться в Советском Союзе не только инженерами и специалистами по химической технологии, но и химиками и физиками. Вместо того чтобы слепо следовать Хацопулосу и Кинану, автор знакомит читателя со своими собственными идеями. В частности, одним из новшеств является введение генеалогического древа термодинамики. Далее, в разд. 8.2, автор вводит понятие о нециклическом вечном двигателе второго рода нециклическом ВД-2) как непосредственном нециклическом эквиваленте общеизвестного циклического ВД-2. Симметрия, которая вносится этим понятием в соответствующие нециклическую и циклическую формулировки так называемых первого и второго законов , очевидна из генеалогического древа термодинамики, приведенного на рис. 8.5. Из этого рисунка также отчетливо видно, что циклические формулировки так называемых первого и второго законов , с которых начинается изложение классической термодинамики во [c.7]

Наиболее важным из последних достижений в области термодинамики равновесных процессов является подход Хацопулоса и Кинана [1], основанный на единственной аксиоме. Этот подход позволил показать, что считавшиеся ранее в корне различными законы термодинамики логически следуют из единственного фундаментального закона устойчивого равновесия. Другое важнейшее достижение связано с проблемой термодинамической доступности энергии и понятием об эксергии. Проблема термодинамической доступности сводится к решению вопроса о том, в какой мере энергия доступна для производства работы. В последнее время значение этого вопроса резко увеличивается в связи с поясками путей экономии энергии. Несмотря на то что этот вопрос был поставлен еще Дж. У. Гиббсом и Дж. К. Максвеллом свыше ста лет назад и довольно интенсивно разрабатывался в Германии, [c.12]

Ранняя книга Кинана [3], опубликованная в 1941 г., оказала благотворное влияние на преподавание термодинамики в учебных заведениях для инженеров в США и Великобритании. Однако, поскольку в этой книге понятия и теоремы классической термодинамики равновесных процессов выводились из циклической формулировки первого и второго законов, в результате получилась нежелательная концентрация внимания на циклических процессах в ущерб более естественным нециклическим процессам. Напротив, закон устойчивого равновесия Хацопулоса и Кинана, из которого первый и второй законы получаются как следствия, по существу, относится к нециклическим процессам. В равной мере это справедливо и для теорем о термодинамической доступности энергии. К сожалению, в циклическом подходе природу истинного источника необратимости не удается выявить слишком долго, в то время как в нециклическом подходе она проясняется с самого начала. Более того, циклический процесс в какой-то степени является искусственной конструкцией. Естественные процессы, протекающие в физическом мире, имеют в основном нециклический характер, причем циклический процесс рассматривается как особый случай, в котором реализуется такая последовательность нециклических процессов, что конечное термодинамическое состояние системы совпадает с начальным. Далее, если исходить из недоказанных утверждений о циклических процессах, то не удается естественным путем прийти к теоремам о термодинамической [c.13]

Около 50 лет назад Кинан получил выражение для термодинамической доступности энергии в условиях существования стационарных потоков. Это выражение обещало оказаться столь же революционным по своему влиянию на ход термодинамических рас-суждений, как это было в свое время с выражением для стационарного потока энергии. Оба этих выражения относятся к нециклическим процессам. То обстоятельство, что понятия и теоремы о термодинамической доступности энергии все еще не заняли безусловно заслуживаемого ими важного места, следует [c.14]

Как известно из гл. 9 и 10, полная обратимость могла бы существовать лишь в идеальных термотопических устройствах и установках, а в разд. 10.4 было установлено, что необратимость всегда приводит к потере возможностей совершения работы (или к избыточному ее потреблению по сравнению с идеально необходимым количеством). Поскольку все естественные процессы в какой-то мере необратимы, ясно, что ответить на поставленные вопросы чисто экспериментальным путем невозможно. Поэтому мы вынуждены опираться на силу абстрактного мышления. Изучая особую область термодинамики, названную нами термодинамической доступностью энергии, мы получим целый ряд результатов. Отправной точкой при этом служит первая теорема об [c.215]

Как уже отмечалось в примечании к равенству (13.9), эта величина называется доступной энергией в беспотоковом процессе перехода между заданными состояниями при наличии определенной внешней среды. [c.221]

Эту величину называли также беспотоковой доступной энергией для данного изменения состояния при наличии заданной внешней среды, хотя в некоторых учебниках выражение доступная энергия использовалось в других смыслах. [c.221]

Возвращаясь к разд. 13.5, можно заметить, что доступная энергия в беспотоковом процессе перехода между заданными состояниями 1 и 2 равна разности беспотоковых эксергий в обоих состояниях, так как [c.224]

Настоящая глава — лишь часть области термодинамики равновесных процессов, называемой термодинамической доступностью энергии. Столь же важной частью является гл. 15, в которой обсуждается вопрос об оценке потерь при совершении работы (или избыточно потребляемой работы), связанных с необратимостью. Этой главе предпослано рассмотрение дополнительных инженерных установок, основанных на использовании стационарного потока, что имеет целью облегчить понимание этой довольно абст-ракт1Гой области. [c.232]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...