Термодинамический процесс и его энергетические характеристики

Термодинамический процесс и его энергетические характеристики [c.20]

Следовательно, работа и теплота являются энергетическими характеристиками термодинамического процесса. С математической точки зрения это означает, что элементарные величины 6Е и бQ не являются полными дифференциалами, а представляют собой лишь бесконечно малые величины. [c.20]

Вычисляй Удельную работу макроскопического удлинения образца и сравнивая ее с работой, эквивалентной деформации сдвига, получаем ade = xdy, т. е. у Зе при т ст/3 отсюда следует, что если в вычислениях фигурирует произведение напряжения на приращение деформации, т. е. анализ основан только на энергетических характеристиках процесса пластической деформации (например, при термодинамическом изучении), то можно пользоваться обозначениями, принятыми при описании макроскопической деформации образца. [c.43]

Политропный процесс и его энергетическая характеристика. В термодинамическом процессе теплота ц [ккал], сообщенная рабочему телу, расходуется частью на изменение его внутренней энергии — Аи [ккал], а частью на совершение работы — А1 [ккал]. [c.56]

Обычно внутренняя поверхность соплового ввода, формирующего закрученный поток, профилируется по спирали Архимеда с минимальным радиусом, равным минимальному радиусу камеры энергетического разделения. Такова наиболее распространенная конструкция классической разделительной вихревой трз ы с цилиндрической камерой энергоразделения. Раскручивающая крестовина, впервые предложенная А.П. Меркуловым, позволила существенно снизить относительную длину камеры энергоразделения от 20 и более калибров /= /d > 20, до / = 9 при сохранении энергетических и термодинамических характеристик по эффективности процесса. [c.42]

Можно указать на несколько факторов, вызывающих появление подобных дефектов. К ним относятся в первую очередь кинетические факторы, связанные с тем, что кристалл не успевает стать идеальным в процессе кристаллизации и последующей обработки. Далее следует указать, что при не слишком низких температурах из-за конкуренции энергетического и энтропийного факторов присутствие в кристалле некоторого количества дефектных мест будет отвечать термодинамическому равновесию. Наконец, уже созданные идеальные кристаллы могут оказаться испорченными под влиянием факторов (механической обработки, действия радиации), нарушающих строгую периодичность расположения атомов. По этим причинам реальные кристаллы имеют дефекты, и физические свойства кристалла формируются под совместным действием строгой периодичности и отступлений от нее. Можно привести немало примеров, свидетельствующих о важности учета вклада дефектов в формирование свойств материалов. Так, без учета этого вклада оказалось невозможным построение теории прочности и пластичности материалов, поскольку эти характеристики определяются степенью сопротивления тела действию сил, смещающих разные части тела относительно друг друга. Под действием радиации (мощные световые потоки, пучки электронов, нейтронов, заряженных ядер и т. д.). отдельные атомы или группы атомов оказываются выбитыми из своих правильных положений, и поэтому структура и свойства облученных материалов необъяснимы без оценки роли дефектов и т. д. В связи с этим важной составной частью физики твердого [c.228]

С целью проверки и обоснования основных положений термодинамической теории впервые проведены комплексные экспе-ри.ментальные исследования кинетики изменения составляющих энергетического баланса процесса повреждаемости и закономерностей усталостного разрушения металлов при симметричном цикле осевого растяжения — сжатия в широком диапазоне амплитуд циклических напряжений [4, 8]. Получены суммарные, относительные и удельные (отнесенные к единице деформируемого объема материала) термодинамические характеристики процесса, дающие богатую и ценную информацию о физической природе и механизмах процесса усталостного разрушения металлов. [c.90]

С термодинамической точки зрения желательно иметь рабочие тела с малыми отрицательными значениями ds"jdT. В этом случае процесс адиабатного расширения рабочего тела на турбине заканчивается в парожидкостной области диаграммы состояний при высоких значениях относительных массовых паросодержаний. В таком цикле нет необходимости осуществлять регенерацию, а следовательно, и вводить дополнительный элемент-регенератор в технологическую схему установки, что способствует улучшению ее технико-экономических характеристик. Кроме того, при л = 0,95. .. 0,97 появление влаги в проточной части турбины в конце процесса расширения не оказывает заметного влияния на ее КПД и энергетическую эффективность ПТУ в целом. При больших отрицательных значениях производной ds"ldT для достижения значений, близких к единице относительного массового паросодержания потока, в конце процесса расширения на турбине пар в цикле ПТУ приходится перегревать. Введение перегрева всегда выгодно с термодинамической точки зрения, поскольку это способствует увеличению термического КПД цикла. Однако при этом ухудшаются массогабаритные характеристики парогенератора из-за введения в его состав дополнительного элемента — пароперегревателя. В ряде случаев этот фактор оказывает превалирующее влияние на технико-экономические характеристики ПТУ и обусловливает их ухудшение. При положительных значениях производной ds"ldT процесс расширения в турбине заканчивается в области перегретого пара. Это создает весьма благоприятные условия для работы турбины, так как исключает появление конденсата в конце процесса расширения, соответствующие потери энергии, и эрозию лопаток рабочих колес, а также отпадает необходимость в перегреве пара перед подачей его в турбину. Однако температура торможения перегретого пара на вы- [c.9]

Комплексная оптимизация теплоэнергетических установок имеет Целью выбрать термодинамические и расходные параметры рабочих процессов, конструктивно-компоновочные характеристики элементов оборудования, а также вид тепловой схемы, которым соответствует минимум расчетных затрат по установке. Минимум расчетных затрат является критерием оптимальности параметров при условии неизменности энергетического эффекта от применения установки в энергосистеме. [c.102]

Во многих теплотехнических расчетах энергетического и другого оборудования, в особенности при расчете динамических характеристик теплообменников, парогенераторов, атомных реакторов, турбоустановок и энергетических блоков в целом, наряду с данными о термодинамических свойствах воды и водяного пара необходимо располагать достаточно надежными данными о важнейших термодинамических производных, характеризующих скорость изменения термодинамических величин в различных процессах в зависимости от параметров рабочего тела. [c.3]

Отклонения от условий локального термодинамического равновесия обычно наблюдаются при быстро протекающих нестационарных процессах переноса энергии, а также при столь высоких интенсивностях падающего излучения, когда под его воздействием изменяются радиационные характеристики облучаемого тела. Отклонениями от условий локального термодинамического равновесия обычно сопровождается перенос энергии излучения в сильно разреженных газах, когда число столкновений молекул или атомов невелико для поддержания их равновесного распределения по энергетическим уровням. [c.9]

Ни термический к. п. д. для силовых установок, ни холодильный коэффициент, ни коэффициент трансформации тепла для теплонасосных установок не учитывают важнейшего следствия второго принципа термодинамики— возрастания энтропии изолированно системы нри протекании в ней реальных процессов. Этим самым указанные коэффициенты и их производные не учитывают энергетическую ценность тепла и не могут служить количественной характеристикой необратимости реальных процессов. Вместе с тем из сопоставления первой и второй глав книги можно заключить, что возможна система коэффициентов, основанная на всех следствиях обоих принципов термодинамики и созданная путем практического использования в термодинамическом анализе понятий эксергии и эксергетических потерь. [c.104]

Такой подход к схватыванию металлов в твердой фазе исключает необходимость определения термодинамических характеристик процесса образования межатомных связей и основывается на представлении о том, что возрастание термодинамической вероятности схватывания обусловлено уменьшением свободной энергии системы при исчезновении двух свободных поверхностей. Этот подход не учитывает также природу соединяемых материалов, роль структурных дефектов, энергетическое состояние атомов в процессе пластического деформирования и другие факторы. [c.7]

Учет экранирования в теории локальных уровней представляется существенным не только (и не столько) в чисто количественном, сколько в принципиальном отношении. Действительно, радиус экранирования в силу (21.7) и (21.12) зависит от концентрации свободных зарядов и от температуры. Последняя неявно входит и в выражение (21.12), ибо от нее зависит концентрация п. Это означает (в полном соответствии с общей дискуссией 16), что энергия ионизации примеси в полупроводнике есть не чисто механическая, а термодинамическая величина. То же относится, очевидно, и к энергиям возбуждения (если кроме основного примесного уровня есть и возбужденные), к числу уровней, создаваемых данным структурным дефектом, и вообще ко всем без исключения характеристикам примесных состояний они зависят от Т и п, т. е. от положения уровня Ферми в кристалле (в частности, и от концентрации как данной, так и посторонней примеси). Таким образом, оказывается возможным, меняя значения Т и п, в известной мере управлять энергетическим спектром полупроводника. При этом существенно, что в экранировке принимают участие не только равновесные, но и неравновесные носители тока. Действительно, время жизни последних определяется процессами рекомбинации, экранировка же, очевидно, устанавливается полностью, коль скоро достигается равновесное распределение свободных зарядов (при заданном общем их числе) и устанавливается статическое значение поля. Первый из названных процессов характеризуется временем свободного пробега, второй—максвелловским временем релаксации. Оба [c.208]

Ранее было показано, что широко применяемый для анализа прямых циклов термический к. п. д. не может служить количественной характеристикой степени термодинамического совершенства реальных процессов. Он не в состоянии осветить многие нeoбpaтимo tи реальных процессов энергетических установок и совершенно непригоден для анализа установок с комбинированной выработкой тепла и электроэнергии. Он непригоден для анализа обратных циклов, по которым работают холодильные и теплонасосные установки, так как в этих циклах работа не приходуется, а расходуется. [c.99]

Цикл ГТУ со сгоранием топлива при р = onst — термодинамический цикл Брайтона для реального процесса — и тепловая схема энергетической ГТУ были приведены на рис. 1.3. Рассмотрим основные характеристики и показатели этого цикла в идеальных и реальных условиях. [c.27]

МИКИ. Многочисленные разработки приложения основных следствий второго закона термодинамики к расчету тепловых процессов показали, что наиболее рациональным является использование следствий понятия обратимости и необратимости процессов максимально возможной работы (эксергии) и величины Го2А5 — потерь возможной работы (эксергетических потерь). Эксергия дает представление о предельных возможностях преобразования энергии при обратимых процессах. Эксергети-ческие потери характеризуют степень отклонения необратимых (т. е. реальных) процессов от обратимых. Использование эксергии как количественной характеристики обратимых процессов, и эксергетических потерь как количественной характеристики необратимых (реальных) процессов составляет суть термодинамического метода анализа энергетических установок. [c.9]

Недостатки многих исследований, проводимых без учета вышеизложенных особенностей, проявляются в несоответствии результатов наблюдений и объяснении наблюдаемых эффектов, отсутствии механизмов, связанных как с энергетическими и частотными параметрами колебаний, так и с характеристиками структуры и поверхности поровой среды, свойствами насыщающих флюидов и кольматантов, а также термодинамическими условиями. Так, например, в работе [8] представлены результаты, полученные в США в конце девяностых годов при лабораторном исследовании влияния вибрации на процессы заводнения. Результаты показывают, что возбуждение с частотой 100 Гц и ниже сильно влияет на двухфазное движение флюидов в песчанике Береа в результате изменения смачиваемости нефтенасыщенного керна, что, по мнению авторов, может стать доминирующим механизмом, определяющим интенсификацию добычи нефти. Также отмечается сильное разрушение глинистых включений с последующим увеличением абсолютной проницаемости горной породы при воздействии упругими колебаниями данного диапазона частот. Эти экспериментальные работы, по времени более поздние, чем работы авторов [1-7], повторяют некоторую часть из приведенных нами в данной главе исследований и качественно подтверждают опубликованные нами ранее результаты, но не дают никаких согласованных количественных энергетических представлений об экспериментально полученных эффектах. В целом, такой подход не дает возможностей для обоснования оптимального применения энергии упругих колебаний в целях интенсификации добычи нефти и повышения нефтеотдачи пластов, а также создания на этой основе высокоэффективных современных технологий. [c.234]

Обратим еще раз внимание на роль оператора бЯ во всем этом построении. От него требовалось только, чтобы определяемая им форма для вероятности перехода w(n, п ) а) содержала бы фактор 8 Е Еп ), обеспечивающий закон сохранения энергии и, следовательно, невыход системы из энергетического слоя бб б) разрешала бы переходы между любыми микроскопическими состояниями системы со значениями Е внутри этого слоя. В остальном черцая пылинка была произвольной, и ее детали из структуры равновесного распределения (а значит, и из всех термодинамических характеристик, рассчитываемых с помощью этого распределения) выпали целиком (конкретный вид бЯ существен при определении отличных от нуля собственных значений Я>0, которые определяют характер эволюционного процесса, скорость достижения равновесного состояния и т. д., но это уже проблемы кинетической теории, которой мы в данном разделе курса не занимаемся). [c.304]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...