Теплоприемник

Теплота может быть полностью превращена в работу при непериодическом процессе при периодическом процессе, она может быть превращена в работу только частично. Непрерывное превращение теплоты в работу требует применения циклических процессов с периодическим возвращением к первоначальному состоянию. Для того чтобы получить максимальное превращение теплоты в работу, все стадии в цикле должны быть обратимы. Простейшим возможным циклом считается тот, в котором количество теплоты поглощается обратимо из единственного источника при температуре Ti. При этом теплота частично превращается в работу, а частично передается обратимо единственному теплоприемнику при температуре Та, которая обязательно должна быть меньше температуры Т . Стадии изотермического переноса теплоты могут состоять из расширения или сжатия газа при постоянной температуре с помощью сдвига фазового равновесия системы, когда температура и давление остаются постоянными, или сдвига химического равновесия газовой системы путем изменения давления [c.196]

Подставляя отношение температур вместо отношения количеств теплоты в уравнение (6-25), можно выразить коэффициент полезного действия цикла полностью в функции температур источника и теплоприемника [c.197]

Уравнение (6-28) указывает на то, что все обратимые циклы, протекающие между одними и теми же двумя температурными уровнями источника и теплоприемника, будут иметь одинаковую эффективность превращения теплоты в работу. Коэффициент полезного действия будет функцией только двух температур и не будет зависеть от частных обратимых процессов и отдельных работающих газов, которые используются в цикле. Уравнение (6-28) также свидетельствует о том, что чем выше температура источника теплоты и ниже температура теплоприемника, тем ближе эффективность превращения приближается к единице. [c.197]

Обратимый теплообмен между системой и теплоприемником при температуре можно вычислить по температуре теплоприемника и изменения энтропии системы [c.202]

Энергия, превращенная в рассеянную энергию необратимым процессом в изолированной системе, может быть интерпретирована и вычислена как минимальное количество работы, необходимое для восстановления первоначально изолированной системы до ее начального состояния при условии, что вся теплота, израсходованная во время восстановления процесса, передана теплоприемнику при практически самой низкой температуре Тд. Для того чтобы работа восстановления была минимальной, процесс [c.203]

Для того чтобы полностью восстановить первоначальные условия, над системой должна быть выполнена обратимо дополнительная работа Wq. Так как эта дополнительная работа должна быть выполнена при условии постоянства внутренней энергии, эквивалентное количество теплоты должно быть обратимо передано теплоприемнику при температуре Т . Это приведет к изменению [c.204]

Это количество теплоты, переданное теплоприемнику, обязательно равно работе, необходимой для приведения в действие теплового двигателя. Оно может быть интерпретировано как энергия, ставшая рассеянной вследствие первоначального необратимого перехода теплоты. [c.205]

Пример 4. Вычислить рассеянную энергию относительно теплоприемника с температурой Т , если 0,21 фунт-моля/(95,3 моля) Оа при температуре Т и давлении р смешиваются необратимо с 0,79 фунт-моля (359 молей) N2 при той же температуре Т и общем давлении р. Следует считать, что газы ведут себя как идеальные. [c.207]

Это значение можно интерпретировать как минимальное количество энергии, необходимое для восстановления системы до ее первоначального состояния относительно теплоприемника с температурой Tq. Например, если самая низкая температура теплоприемника в окружающем пространстве равна 80 F, или 540 (300 °К), то минимальное количество работы, необходимое для разделения 1 фунт-моля (454 моля) воздуха на и N2 при тех же температуре и давлении составит 1,02 540, или 550 брит. тепл, ед./фунт-моль (305 кал моль). [c.207]

Обратимый циклический тепловой двигатель работает между источником теплоты с температурой 1000 °R (555,5 °К) и теплоприемником с температурой 700 °R (388,8 °К). С какой скоростью теплота должна переноситься от источника, чтобы получить максимальную мощность двигателя в 5 л. с. С какой скоростью теплота будет передаваться теплоприемнику [c.211]

Поток насыщенного пара при 220 °F (104,4 °С) впускается непосредственно в поток холодной воды при 60 °F (15,6 °С), чтобы повысить температуру воды до 160 °Р (71,1 С). Определить отношение массы пара к массе воды, изменение общей энтропии на фунт полученной смеси и рассеянную энергию относительно теплоприемника с температурой 60 °F (15,6 °С). [c.211]

Определить минимальное количество энергии, необходимое для разделения 1 фунт-моля идеального раствора, содержащего 30% (мол.) бензола, 60%,(мол.) толуола и 10% (мол.) ксилола, на чистые компоненты при температуре теплоприемника 60 °F (15,6 °С). [c.263]

При осуществлении обратимого произвольного цикла необходимо в каждой точке процесса отводить или подводить теплоту при бесконечно малой разности температуры между рабочим телом и источником теплоты, так как иначе при конечной разности температур процесс передачи теплоты будет необратим. Для того чтобы выполнить это условие, нужно иметь бесконечно большое количество тепло-отдатчиков и теплоприемников. При этом температура двух соседних источников теплоты должна отличаться на бесконечно малую величину. Количество источников теплоты может быть уменьшено, если на отдельных участках цикла теплота будет отводиться и подводиться при неизменной температуре, т. е. в изотермических процессах. [c.111]

Предельным случаем будет тот, когда вся теплота в цикле будет подводиться и отводиться в изотермических процессах. В этом предельном случае потребуется всего два источника теплоты постоянной температуры один теплоотдатчик и один теплоприемник. [c.111]

Таким образом, за весь цикл рабочему телу от теплоотдатчика была сообщена теплота и отведена в теплоприемник теплота q -Термический к. п. д. цикла равен [c.112]

Термический к. п. д. обратимого цикла Карно зависит только от абсолютных температур теплоотдатчика и теплоприемника. Он будет тем больше, чем выше температура теплоотдатчика и чем ниже температура теплоприемника. Термический к. п. д. цикла Карно всегда меньше единицы, так как для получения к. п. д., равного единице, необходимо, чтобы Т2—О или Ti=oo, что неосуществимо. Термический к. п. д. цикла Карно не зависит от природы рабочего тела. (см. 8-6) и при Га = [c.113]

Возьмем идеальную машину, работающую по циклу Карно, в которой рабочему телу передается теплота Qj при температуре Т1 и отводится теплота Q2 в теплоприемник при температуре Т2-Положительная работа L = Qi — Q2-К. п. д. цикла [c.124]

Так как количества теплоты Qi и Qj могут быть предварительно измерены, то, выбрав одну реперную точку с температурой Т2 ч проведя цикл Карно, в котором теплоприемник имел бы температуру Гг, а теплоотдатчик температуру Тi, на основании равенства (а) можно определить температуру Тi любого тела. [c.132]

Влияние степени сжатия на к. п. д. цикла наглядно иллюстрируется па Т г-диаграмме. При равенстве площадей отведенной теплоты в теплоприемник (пл. 1456) к, п. д. будет больше у цикла с большей степенью сжатия, так как площадь его полезной работы будет больше, т. е. пл. 1784 > пл. 1234. [c.267]

Отсюда видно, что к.п.д. цикла Карно не зависит от природы рабочего вещества и предельных адиабат, а определяется только температурами теплоотдатчика и теплоприемника первая теорема Карно). Из формулы (3.60) следует также, что влияние изменения температур и Т2 на значение к.п.д. цикла Карно различно [c.78]

И так как Т >Т2, то дr /дT < дц/дT2. Таким образом, изменение температуры теплоотдатчика в меньшей степени влияет на изменение к.п.д. цикла Карно, чем изменение температуры теплоприемника. [c.79]

Чем ниже температура Tj теплоприемника при данной температуре теплоотдатчика, тем выше к.п.д. цикла Карно. Однако цикл Карно с температурой Гз теплоприемника, равной О К, осуществить невозможно, так как это противоречило бы второму началу термодинамики (теплота Q , взятая у нагревателя, в таком цикле полностью превращалась бы в работу). Невозможность по второму началу цикла Карно с температурой теплоприемника Т2 = 0 К выражается не в том, что О К недостижим (этот вопрос не решается вторым началом), а в том, что такой цикл или нельзя замкнуть, или он вырождается в совокупность двух совпадающих адиабат и изотерм (см. гл. 9). Таким образом, второму началу не противоречит достижение О К, но цикл Карно с температурой теплоприемника Г2 = О К невозможен. [c.79]

Для полностью обратимых процессов в замкнутой системе одна часть изменения внутренней энергии, представленная полезной работой и работой, выполненной против атмосферного давления Poi o — способна совершить работу над окружающей средой, в то время как другая часть, представленная произведением ГдД5, переходит в виде теплоты к теплоприемнику и полностью непригодна для совершения работы любого вида. Поэтому произведение Tf,AS иногда называют рассеянной энергией . [c.203]

Пример 2. Количество теплоты Q передано от источника теплоты с температурой Т непосредственно теплоприемнику с температурой Т . Общее изменение энтрооии дЛя этого необратимого процесса переноса теплоты [c.204]

Следовательно, для получения работы необходимо иметь источник теплоты с высокой температурой, или теплоотдатчик, и источник теплоты с низкой температурой, или теплоприемник (холодильник). Кроме того, постулат Томсона показывает, что построить вечный двигатель, который бы создавал работу за счет использования только одной внутренней энергии морей, океанов, воздуха не представляется возможным. Это положение можно формулировать как второй закон термодинамики Осущесгвление вечного двигателя второго рода невозможно (Оствальд). [c.108]

Исследование любого прямого цикла показывает, что для получения положительной работы необходимо к рабочему телу на некотором участке цикла подвести теплоту от внешнего источника (теплоотдатчнка) и отвести на другом участке цикла теплоту д., внешнему источнику теплоты (теплоприемнику). При этом на пути [c.110]

Для лучшего уяснения порядка осуществления данного цикла пред-ставим себе тепловую машину, цилиндр которой может быть по мере надобности как абсолютно теплопроводным, так и абсолютно нетеплопроводным. Пусть в первом положении поршня начальные параметры рабочего тела будут ри Vi, а температура Тi равна температуре теплоотдатчика. Если в этот момент цилиндр будет абсолютно теплопроводным и если его привести в соприкосновение с теп-лоотдатчиком бесконечно большой энергоемкости, сообщ,ив рабочему телу теплоту qy по изотерме 1-2, то газ расширится до точки 2 и совершит работу. Параметры хочки 2 — рр V2, T l- От точки 2 цилиндр должен быть абсолютно нетеплопро водным. Рабочее тело с температурой Ti, расширяясь по адиабате 2-3 до температуры теплоприемника Гг, совершит работу. Параметры точки 3— Рз, Vs, Т2- От точки 3 делаем цилиндр абсолютно теплопроводный. Сжимая рабочее тело по изотерме 3-4, одновременно отводим теплоту 2 в теплоприемник. В конце изотермического сжатия параметры рабочего тела будут 4, v , Т . Отточки 4 в абсолютно нетеплопроводном цилиндре адиабатным процессом сжатия 4-1 рабочее тело возвращается в первоначальное состояние. [c.112]

B лeд твиe работы двух машин произошли следующие изменения теплоотдатчик отдал и получил теплоту q теплоприемник отдал теплоту <72. а получил теплоту <72 или потерял теплоту <72 — [c.117]

Такой же результат получается, если предположить, что q 2 > > <72. Поэтому остается один возможный вариант, когда q 2 = q , это значит, что и т)) = т) , т. е. действительно термический к. п. д. обратимого цикла Карно не зависит от свойств рабочего тела и является только функцией температур теилоотдатчика и теплоприемника. [c.117]

Если в обратимом цикле Карно рабочее тело (независимо от его природы) получает от теплоотдатчика теплоту Qi при температуре Ti и отдает теплоприемнику теплоту Qa при температуре Т то отношение абсолютных температур Т JTа равно отношению количеств теплоты Q1IQ2 [c.132]

Термодинамическая температурная шкала основывается на втором начале термодинамики, из которого следует, что для любого рабочего тела (независимо от природы), совершающего цикл Карно, отношение количества теплоты полученного телом от тепло-отдатчика, к количеству теплоты Q2, отдашюму теплоприемнику, равно отношению температуры [c.89]

Если выбрать на температурной шкале одну реперную точку (постоянную точку), произвольно приписав ей температуру Tq, и провести цикл Картю, причем один из резервуаров теплоты (например, тенлоотдатчик) имел бы температуру Tq, а другой (теплоприемник) — температуру Г, то на основании (4.1) можно определить любую температуру Г, измерив предварительно количества теплоты Qi и Qj. [c.89]

Вычислим к.п.д. цикла Карно, состоящего из двух изотермических и двух адиабатных процессов. На диаграмме S, Т этот цикл изображен на рис. 12. На изотерме I—2 теплота берется от тенлоотдатчика, на изотерме 3—4 теплота Qj отдается теплоприемнику. Эти теплоты и работа за цикл равны [c.78]

Пусть, как обычно, Т—температура геплоотдатчика, а — теплоприемника. Тогда к. п. д. цикла Карно [c.146]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...