Внутренняя и внешняя необратимость

Внутренняя и внешняя необратимость [c.15]

ВНУТРЕННЯЯ И ВНЕШНЯЯ НЕОБРАТИМОСТЬ [c.43]

Получаемые при рассмотрении идеальной энергетической установки оптимальные значения отношения температур и минимальные значения удельной площади РТО являются предельными оценками для всех возможных тепловых энергетических систем. При рассмотрении конкретных типов энергетических машин, особенно с учетом внутренней и внешней необратимости протекающих тепловых процессов, значения оптимальных показателей будут другими, но не превышающими предельных. Поэтому результаты, получаемые на основе цикла Карно, удобны при рассмотрении совместной работы обобщенного варианта энергетической установки и различных типов тепловых насосов. [c.125]

Потери эксергии могут быть внутренними и внешними. Внутренние связаны с потерями в самих процессах (с их обратимостью), внешние — с потерями вне рассматриваемой установки, например с продуктами сгорания, выходящими из котла. Например, энергетический к. п. д. котла равен 90%, эксергетический 46%. При этом эксергия связана с необратимостью процесса горения (24%) и теплообмена (25%). [c.81]

Задание функционала 617 связано с проблемой разделения взаимодействий на внутренние и внешние. Например, если электромагнитное поле или гравитационное поле рассматриваются как внешние объекты, то соответствующие потоки энергии для электромагнитных пондеромоторных сил и для гравитационных сил присутствуют в выражении для 617 если же эти поля включаются в модель среды, то соответствующие полные дифференциалы можно выделять из 617 и их нужно включать в выражение для Л. При перенесении полных дифференциалов из 6 7 в <3/Лс т меняется смысл Л, формула (10) может быть заменена другой аналогичной формулой, в которой вместо внутренней энергии взята свободная энергия, или энтальпия, или другие термодинамические функции состояния. Для необратимых процессов перенесение члена 617 целиком в Л невозможно, так как вариация 617, вообще говоря, неголономна. [c.476]

Величина необратимых электродных потенциалов металлов определяется как внутренними, связанными с металлом, так и внешними, связанными с электролитом и физическими условиями, факторами. [c.178]

Замечательно, что формула (7.18) остается при этом в прежнем виде, но под изменениями энтропии следует уже понимать общие изменения, вызванные не только обменом энергией и веществом между системой и внешней средой (d5 ), но и внутренними необратимыми процессами в системе (dS "), т. е. [c.70]

В циклах, кроме внешней необратимости, может существовать еще и внутренняя необратимость трение, излучение в окружающую среду, волновые потери и т. д. Все эти потери приведут к дальнейшему уменьшению термического к. п. д. цикла. [c.70]

Теплонасосная установка, которая служит в зимнее время для отопления курортного зала, использует в качестве источника теплоты морскую воду. При этом температура кипения хладагента в испарителе, обогреваемом морской водой с температурой 10 °С, равна О °С температура конденсации, при которой теплота передается обогреваемому воздуху, имеющему температуру 25 °С, равна 35 °С мощность привода установки 45 кВт. Определить тепловую мощность установки, если действительное значение отопительного коэффициента составляет 4,2. Как изменится тепловая мощность установки, если она будет работать по внутреннему обратимому циклу Карно при тех же температурных напорах в испарителе и конденсаторе Как изменится отопительный коэффициент, если устранить внешнюю необратимость в теплообменниках установки, работающей по обратному циклу Карно [c.156]

Таким образом, идеально равновесным и обратимым можно считать бесконечно медленный процесс. Если говорить о процессе расширения или сжатия без теплообмена (цилиндр с поршнем в адиабатной оболочке), когда работа производится за счет внутренней энергии, то при необратимом (быстром) изменении объема часть внутренней энергии уйдет на работу против сил трения в газе (завихрения) и внешняя работа поршня будет меньше при расширении и больше при сжатии. Этот эффект называют внутренней необратимостью или диссипацией (рассеянием) энергии. Он обладает четко выраженной направленностью та часть механической работы, которая совершается против сил трения, переходит в теплоту, обратный самопроизвольный процесс [c.47]

Второй вид необратимости — внешняя необратимость— связан с подводом или отводом теплоты. Обратимый (бесконечно медленный) подвод теплоты возможен, если разность температур источника теплоты и получающей теплоту термодинамической системы стремится к нулю. Если же эта разность температур имеет конечное значение, то процесс необратим, при этом степень необратимости тем больше, чем больше разность температур. В то время как внутренняя необратимость приводит к простым вредным последствиям в виде уменьшения работы, внешняя необратимость, связанная с передачей энергии в форме теплоты, имеет более сложную природу, обусловленную самой сутью второго закона термодинамики. Смысл и последствия необратимости при передаче теплоты будут более подробно рассмотрены в последующем (см. 10). [c.48]

Произвольный необратимый цикл может быть представлен совокупностью необратимых элементарных циклов Карно. Для этого произвольный цикл необходимо покрыть сеткой изотерм и адиабат, причем в Т — з-диа-грамме это прямоугольная координатная сетка. Каждая клетка представляет собой элементарный цикл Карно, а поскольку учитывается только внешняя необратимость (только при теплообмене с внешними горячими и холодными источниками, имеющими различную температуру в различных точках произвольного необратимого цикла), то внутренние клетки можно считать обратимыми элементарными циклами Карно. В этом случае для окаймляющих элементарных циклов Карно имеем (Л9 /7 ) + (Д< 2/Да )<0. а для внутренних элементарных циклов [c.69]

Аналитическое выражение второго закона получено на основании анализа термодинамической системы, обменивающейся с внешней средой энергией как в форме теплоты, так и в форме работы. При этом именно энергообмен в форме теплоты был источником так называемой внешней необратимости. Но ведь существует и внутренняя необратимость, которая в чистом виде проявляется при отсутствии теплообмена с внешними источниками. Приведенные выше обоснования неравенств (3.46) в этом случае теряют силу, так как левая часть выражения (3.45) исчезает йд =йд=0. Для такой адиабатной системы энергообмен с внешней средой воз- [c.72]

Следовательно, при адиабатическом процессе работа изменения объема равняется убыли внутренней энергии, а полезная внешняя работа — убыли энтальпии. Этот вывод справедлив как для обратимых, так и для необратимых процессов в последнем случае для определенности считается, что начальное и конечное состояния тела являются равновесными. [c.48]

Внешне необратимый цикл реального теплового двигателя, т. е. такой цикл, в котором только процессы подвода тепла к рабочему телу и отвода тепла от него рассматриваются как необратимые (но внутрен-не-равновесные), а все остальные процессы считаются обратимыми, называются теоретическим циклом. [c.350]

Внешняя необратимость действительного цикла воздушной холодильной машины может быть несколько уменьшена путем применения регенерации тепла, а действительный холодильный коэффициент может быть приближен к значению холодильного коэффициента обратного цикла Карно и притом тем сильнее, чем меньше внутренняя необратимость процессов в цикле. [c.476]

На рис. 6, б изображен обратимый процесс -2 расширения. Пл. I 1222 под процессом расширения — удельная работа /<,бр, совершаемая рабочим телом, и одновременно это работа сил внешней среды, сопротивляющихся расширению рабочего тела. Это соответствует условию бесконечно медленного протекания обратимого процесса при равенстве сил, действующих на внутреннюю и наружную поверхности поршня. Работа, совершаемая рабочим телом, при этом полностью передается внешней среде. Если внешние силы меньше внутренних сил на конечное значение, то процесс пойдет с конечной скоростью и окажется необратимым. Пусть изменение внешних сил условно изображается кривой 1-3, лежащей под кривой -2. Тогда пл. 14133 должна графически представлять работу, фактически переданную во внешнюю среду, т. е. удельную работу необратимого процесса Из рис. 6, б видно, что/обр )>/необ- Полученное неравенство отражает основное свойство обратимых процессов расширения работа обратимых процессов, передаваемая вовне, всегда больше, чем работа при необратимом протекании процесса. [c.42]

Таким образом, установлено, что формулы (10.10) и (10.11) верны для случая обратимого адиабатического внешнего потока и любого необратимого внутреннего потока. [c.135]

Все машины и механизмы в процессе эксплуатации подвержены действию различных процессов, как внутренних, так и внешних все они вызывают изменение характеристик машин, в том числе и виброакустических. Особенно вредными являются необратимые процессы, приводящие к прогрессивному ухудшению параметров машин с течением времени. [c.444]

Процессы необратимые как внутренне, так и внешне. [c.16]

Образцовый цикл паросиловых установок (цикл Ренкина) с изоэнтропическим расширением можно отнести к процессам второй группы, т. е. к процессам внутренне обратимым, но внешне необратимым. Теплообмен в котельной установке между продуктами сгорания и кипящей водой является явным нарушением внешнего термического равновесия, так как он происходит обычно при огромных разностях температур между источником тепла я рабочим телом. Этот процесс необратимого теплообмена сопровождается значительным ростом энтропии системы и приводит к потере возможной работы по сравнению с обратимым протеканием процесса. Несмотря на это нарушение термического равновесия между рабочим телом и источником тепла, в большинстве случаев можно считать, что процесс внутренне обратим, так как внутри рабочего тела отклонения от равновесия сравнительно невелики. К процессам второй группы при термодинамическом анализе следует отнести также образцовые циклы двигателей внутреннего сгорания, циклы газовых турбин и обратные газовые циклы в холодильной технике. [c.18]

Наличие внутренней необратимости существенно усложняет поставленную задачу, и ответ на вопрос о влиянии внешней необратимости на совершенство пря- [c.23]

При необратимом процессе сжатия газа внешнее давление в любом состоянии системы должно быть больше внутреннего, и поэтому работа будет больше, чем работа сжатия при обратимом процессе. [c.53]

Величина стационарного необратимого потенциала металла определяется как внутренними, связанными с самим металлом, факторами, так и внешними, связанными с электролитом и физическими условиями, одним из которых является температура агрессивной среды. [c.93]

При несчастных случаях с ядерными реакторами опасность менее зрима , последствия проявляются медленно, носят кумулятивный характер и влекут за собой необратимые биологические расстройства, в связи с чем перед врачами и работниками по охране труда стоит задача охраны здоровья людей и животных. Случайное облучение (внутреннее или внешнее) может быть безобидным, но оно становится опасным, если повторяется через сравнительно [c.258]

В системе, состоящей из частей, процесс установления равновесия сопровождается выравниванием температур всех ее частей. Из-за этого свойства, делающего температуру легко определимой и очень удобной для суждения о возможности равновесия, ею часто пользуются вместо энергии для характеристики равновесных состояний. Согласно принципу необратимости всякое равновесное состояние полностью определяется значениями внешних механических параметров и энергией. Следовательно, и температура всякого равновесного состояния есть функция механических параметров и энергии, конечно, разная для разных систем. Но это означает и обратное энергия определяется механическими параметрами и температурой, так что и само равновесное состояние вполне определяется значениями механических параметров и температуры. Все сказанное справедливо и для неполных равновесий, так как система в состоянии неполного равновесия, если только она термически однородна, может быть в тепловом контакте с другими системами и подчиняется при фиксированных внутренних параметрах принципу необратимости. Нри этом термическая однородность очень существенна. Если ее нет, то приводя термометр в контакт с разными частями системы, мы будем получать разные температуры. [c.39]

Строго говоря, все без исключения реальные процессы, происходящие в машинах и аппаратах, относятся к четвертой группе, так как в них отсутствует как внутреннее, так и внешнее равновесие все они сопровождаются трением и неравновесным теплообменом. Тем не менее при термодинамическом анализе можно весьма плодотворно использовать и понятие о процессах первых трех групп. Заметим, что внешняя необратимость процессов, чаще всего происходящих в машинах, вследствие малой скорости расширения и сжатия может рассматриваться как результат нарушения только термического равновесия между источниками и приемниками тепла, с одной стороны, и рабочим телом — с другой. [c.44]

Образцовый цикл паросиловых установок (цикл Ренкина) с изоэнтропическим расширением можно отнести к процессам второй группы, т. е. к процессам внутренне обратимым, но внешне необратимым. Теплообмен в парогенераторе между продуктами сгорания и кипящей водой представляет собой явное нарушение внешнего термического равновесия, так как он происходит обычно при огромных разностях температур между источником тепла и рабочим телом. Этот процесс необратимого теплообмена сопровождается значительным ростом энтропии системы и приводит к потере возмож- [c.45]

Процесс 3-5 парообразования в котле и 5-1 перегрева пара в пароперегревателе происходит при конечных перепадах температур между рабочим телом и теплоотдатчиком, т. е. является вообш е неравновесным однако состояние рабочего тела в каждой точке этого процесса несущественно отличается от состояния внутреннего равновесия, и поэтому этот процесс может рассматриваться как внутренне-равновесный (внешне-необратимый) и изображаться линией 3-4-5-1. [c.295]

Для этого, естественно, необходим единый, опирающийся на общую методику, термодинамический подход к техническим системам, в котором учитывается совершенство как внутренних процессов, так и внешних энергетических взаимодействий. Отсюда возникло разделение потерь от необратимости на внутренние и внешние, введенное В. С. Мартыновским. В случае необходимости пересматриваются и некоторые установившиеся представления, вводятся новые понятия и методы. В результате удалось не только четко и наглядно изложить многие весьма запутанные вопросы, но и выявить полезные для инженерной практики зависимости, в том числе и такие, которые имеют фундаментальный характер — например, связь КПД газового цикла с отношением работ сжатия и расширения и экстремальный характер зависимости КПД от темпертуры теплоотдатчика. При этом не упускается из вида конечная цель — создание наиболее эффективной технической системы определенного назначения. [c.6]

Под количеством теплоты j в уравнении (4.36) подразумевается как теплота, полученная текущей жидкостью от внешней среды путем теплообмена с ней, так и теплота, выделяемая в потоке внутренними источниками теплоты (например, вследствие сгорания части жидкости п т. п.), т. е. 1 2 есть общее или суммарное количество теплоты, полученной текущей жидкостью на пути 1—2. Теплота трения в величину не входит. Действительно, в основном уравнении (4.36) q представляет собой количество теплоты, полученной телом от других тел (источников теплоты), I — полезную внешнюю работу, отданную внешнему объекту ни теплота трения qjp, ни работа ripjOTHB сил трения в. значение q или / не входят. В самом деле, при наличии трения на преодоление сил трения должна затрачиваться работа Так как работа против сил трения полностью переходит в теплоту, пнутри данного количества текущей жидкости выделится количество теплоты qjj,, эквивалентное Учитывая влияние трения на течение жидкост[1, в правую часть уравнения (4.36) можно, подобно тому, как это было сделано для /техп и q, подставить значения /.г,, и q p. Вследствие эквивалентности работы трения /т,, и теплоты трения обе эти величины взаимно сокращаются и, таким образом, выпадают из уравнения (4.36). Из этого следует, что уравнение (4.36) справедливо для стационарных как обратимых течений, не сопровождающихся действием сил трения, так и для необратимых течений с трением и имеет один и тот же вид в обоих этих случаях. [c.315]

Изменение энтропии системы dS = dSj + dS2, где dSj и dS — соответственно изменения энтропии первого и второго тела, определяемые в предположении, что каждое из тел меняет свое состояние обратимо (внутреннее температурное равновесие — внутренняя обратимость), хотя процесс взаимодействия между этими телами необратим (нестатичность теплопередачи — внешняя необратимость) [c.123]

Прочие физические свойства. Физические свойства ферритов бария и стронция зависят от их марки. Л1агнит-ное насыщение наступает в полях, равных 3—5 Нсв- Магнитные свойства существенно зависят от температуры. При циклическом охлаждении и нагревании бариевых магнитов во время первых циклов наблюдаются необратимые потери намагниченности, зависящие от марки материала и внешних и внутренних размагничивающих полей. Многократное повторение циклов стабилизирует магнитные свойства. Изменения намагниченности становятся обратимыми. Среднее значение температурного коэффициента индукции в диапазоне температуры от —70 до +200 °С составляет ар =—2-10" 1/ С. Изделия из феррита марки 15БА300 при охлаждении до —70 °С и действии внешних и внутренних полей до 200 кА/м необратимых потерь намагниченности не испытывают. [c.124]

Из предыдущего параграфа следует, что метод коэффициентов полезного действия учитывает потери, обусловленные лишь внутренней необратимостью цикла, но никак не учитывает потерь, обусловленных конечной разностью температур источника тепла и рабочего тела. Тем не менее метод коэффициентов полезного действия широко распространен в практике теплотехнических расчетов. Объясняется это тем, что внешняя необратимость не влияет на количественные результаты анализа — если внутренняя необратимость цикла приводит к тому, что часть тепла, сообш енного рабочему телу, уходит из цикла в виде теплопотерь, то внешняя необратимость не приводит к потерям тепла одно и то же количество тепла будет передано от горячего источника к рабочему телу вне зависимости от того, какова разность температур между ними. Внешняя необратимость приводит к потере работоспособности (т. е. недоиспользованию температурного потенциала тепла, который в случае термодинамически более совершенной организации процесса подвода тепла позволил бы получить большую работу). [c.310]

Произведя расчет, легко убедиться, что для скачка уплотнения, для которого р2/р1>1, всегда рг1р>> (pilpi) и, следовательно, согласно (5.28) при переходе через скачок энтропия газа возрастает. Увеличение энтропии в скачке объясняется необратимым ударным характером изменения состояния газа в скачке. В результате такого процесса часть кинетической энергии газа необратимо переходит в теплоту при отсутствии энергетического обмена с внешней средой внутренняя энергия потока необратимо возрастает. Кривую, характеризующую процесс, протекающий по уравнению (5.29), называют ударной адиабатой (рис. 5.15,а). [c.132]

Цикл реальной теплосиловой установки, в которой только процессы подвода и отвода тепла к рабочему телу рассматриваются как необратимые, но внутренне-равновесвые, а все остальные процессы считаются обратимыми (т. е. внешне необратимый цикл данной установки), называется теоретическим циклом. [c.185]

Физически чистая или ювенильная [1] поверхность металла обладает особо высокой способностью к взаимодействию со смежной газообразной или жидкой средой, что приводит к адсорбции атомов и молекул среды на внешних и внутренних поверхностях металла. Существует физическая (обратимая) и химическая (необратимая) адсорбция, составляющие ряд ступеней взаимодействия среды с металлической поверхностью—от адсорбции, обусловленной силами Ван дер Ваальса (например, молекул поверхностно-активной смазки), до прямых химических реакций (например, окисления с образованием фазы РезОд на железе). [c.30]

Такой процесс, который удовлетворяет условиям внутреннего равновесия (и в котором отсутствуют перечисленные выше источники необратимости), но условия равновесия между рабочим телом и внешними телами, находящимися с ним во взаимодействии, не выполняются, мы будем называть внутренне обратимым, но внещ-не необратимым процессом. [c.43]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...