Определение эксергии

Рис. 5.12. К определению эксергии потока рабочего тела

Эксергия теплоты. Для определения эксергии теплоты следует рассмотреть случай, когда начальное состояние рабочего тела совпадает с его конечным состоянием / = и 5, = т. е. совершение работы осуществляется только за счет теплоты. Тогда. тля получения максимальной работы необходимо, чтобы = 0 с учетом этого равенство (1.225) примет вид [c.144]

Были предложены также диаграммы, на которых эксергия выбрана в качестве одной из координат (энтропия — эксергия, энтальпия — эксергия и др.). Однако каждая из таких диаграмм действительна только при одних, определенных параметрах окружающей среды ра, То. что значительно ограничивает их применение. В этом отношении /-диаграмма более удобна, так как для определения эксергии при изменении условий окружающей среды с на р а. То достаточно провести [c.373]

Аналогично тому, как это делается для потока теплоты, можно определить и эксергию любого вида внутренней энергии, связанной с каким-либо телом. В определении эксергии в зависимости от того, с какой энергией мы имеем дело, могут участвовать не только температура, но и другие величины, например давление. [c.158]

Следует подчеркнуть, что при определении эксергии рассматривается система, состоящая из рабочего тела и среды, с которой единственно возможен тепловой контакт. [c.41]

Для определения эксергии воспользуемся формулами (1.8), (1.10) и (I.I2). Учитывая, что энтальпия и энтропия при t = 0°С и Ро = 101 325 Па равны нулю, а давление постоянно, будем иметь [c.19]

В большинстве случаев считают, что давление атмосферного воздуха и воздуха, обрабатываемого в процессах кондиционирования, отопления или вентиляции, одинаково, т. е. ро.с = р, что позволяет при определении эксергии учитывать только две её составляющих термическую и концентрационную. [c.111]

Используя зависимость (4.12) для влагосодержания воздуха, расчётная формула для определения эксергии влажного воздуха после простых алгебраических преобразований примет вид [c.113]

При определении эксергии воды или льда за точку отсчёта необходимо принимать состояние воды, равновесное с окружающей средой, т. е. присутствующий в атмосфере перегретый водяной пар, так как в большинстве реальных случаев влажный воздух в окружающей среде не насыщен, а, следовательно, вода или лёд неравновесны со средой [25]. В этом случае точка отсчёта совпадает с принятой точкой отсчёта при определении эксергии влажного воздуха. [c.115]

Для определения эксергии смешанного тумана следует использовать соотношение [c.124]

Для комбинированных энерготехнологических установок наиболее приемлемым оказывается метод, основанный на определении эксергии (работоспособности) тепла и рабочих тел, т. е. на совместном применении первого и второго начал термодинамики [И]. Путем составления эксергетических балансов отдельных процессов и частей энерго-3 [c.67]

Методика определения эксергий любого компонента воздуха при различных значениях его концентрации и давления подробно рассмотрена в [3], а на рис. 6.79—6.82 представлены их значения для кислорода и азота в зависимости от концентрации [c.495]

Эти случаи очень распространены в технике повсеместно, от домашнего холодильника и кондиционера до мощных криогенных установок, мы имеем дело с потоками холода, т. е. потоками теплоты при температуре ниже окружающей, которые обладают вполне определенной эксергией 8 = (Го— Г)/Г. Она может неограниченно возрасти при попытках получить абсолютный нуль температуры или бесследно исчезнуть при приближении температуры к окружающей. [c.36]

Графическое определение эксергии по v-p и s-T — диаграммам связано с необходимостью планиметрирования площадей, поэтому более целесообразно в некоторых случаях применение s-i — диаграммы, в которой эксергия изображается отрезками. [c.320]

Рис, 153. Потеря работоспособности Рис. 154. Определение эксергии для в процессе дросселирования случая, когда процесс заходит в [c.327]

Определение эксергии для случая когда процесс заканчивается в области насыщения. Пусть обратимый адиабатный процесс 1-2 (рис. 154) протекает в область насыщения и заканчивается в точке 2, причем равно, например, [c.328]

Рис. 8.34. К определению эксергии рабочего тела в замкнутом объеме

Эксергия и ее виды. Определение эксергии. [c.108]

Из этого определения следует, что эксергия имеет размерность L МТ и выражается в джоулях. [c.100]

Для определения термомеханической эксергии потока вещества требуется найти максимальную работу его при обратимом переходе от данного состояния, характеризующегося параметрами р, V, Т, и, h и S, к равновесному состоянию со средой, т. е. с параметрами ро, Vq, Tq, щ, ho и Sq. Очевидно, эксергия потока вещества е отличается от эксергии вещества в замкнутом объеме е на величину работы, связанной с перемещением потока. Для [c.73]

Определение потерь эксергии, не характеризуемой энтропией, не представляет трудности, поэтому в настоящем параграфе рассматриваются потери тех видов эксергии, которые характеризуются энтропией. Рассмотрим эти потери. [c.312]

Определение значения эксергии теплоты, эксергии неподвижного рабочего тела и движущегося в потоке имеет свои особенности. [c.129]

Для определения значения эксергии необходимо сначала установить, с помощью каких процессов переход тела )з состояние равновесия со средой может протекать обратимо. [c.129]

Третье отличие этой книги от предшествующих связано с необходимостью найти методику, позволяющую наглядно, но не слишком упрощенно представить суть ошибок изобретателей вечного двигателя второго рода. Автор использовал для этого широко распространившееся за последнее время понятие эксергии, в разработке которого он принимал непосредственное участие. Опыт применения этой величины в научно-популярной литературе у нас и за рубежом показал, что она позволяет наиболее просто изложить следствия второго закона термодинамики в его технических приложениях. В рез льтате гл. 3 н 4, содержащие самые трудные для популяризации материалы, сделались интересными и понятными, хотя и требуют от читателя в некоторых местах определенной сосредоточенности. [c.5]

Эксергия дает также возможность сформулировать удобное определение ррш-2, симметричное определению ррт-1. Если ррт-1 — это машина, делающая энергию из ничего разность [c.159]

Напомним принцип действия теплового насоса (о нем уже шла речь в гл. 3). Независимо от типа и конструкции это устройство выполняет, как правило, одну функцию— отбирает теплоту Qo. от окружающей среды при ее температуре То.с и отдает теплоту при более высокой температуре Гг в отапливаемое помещение или для подогрева в каком-либо техническом устройстве. Такой процесс перехода теплоты сам по себе происходить не может — это запрещено вторым законом термодинамики. Поэтому для обеспечения работы тепловых насосов необходима определенная затрата эксергии. Чаще всего для привода теплового насоса используется электроэнергия. [c.161]

Для определения эксергии теплоты рассматриваем систему, состоящую из двух источников теплоты и рабочего тела. Теплопри-емником является окружающая среда с температурой Т . Заданная температура теплоотдатчика равна Г, располагаемое удельное количество теплоты q. [c.129]

Между тем в этой своеобразной компенсации вся соль и состоит. Чтобы получить эту низкотемпературную жидкость, имеющую определенную эксергию, нужно обязательно затратить работу. Эта работа как раз пойдет на то, чтобы отвести при низкой температуре теплоту конденсации жидкости и отдать ее при температуре Го.с в окружающую среду. Так что своеобразная компенсация требует, во-первых, затраты работы и, во-вторых, именно передачи тепла холодильнику . При этом затраченная работа и отведенная в окружающую среду теплота в лучшем (идеальном) случае будут равны соответственно полученной от двигателя Мамонтова работе и получаемой им из среды теплоте. В реальных же условиях на получение этой рабочей жидкости придется затратить работу и отвести при этом в среду значительно больше теплоты, чем может компенсировать двигатель. Опять в итоге получится общий рост энтропии и соответствующая потеря эксергии Заслуги холодной жидкости (которую изобретатель должен был бы хвалить, ибо без нее ничего бы не двинулось) автор отметает напрочь. Об этой жидкости, которая играет здесь ту же роль, что бензин в двигателе внутреннего сгорания, он пишет такие нехорошие слова ...подвод малокалорийной и низкоки-пящей жидкости оценивается как обычное материальноконструктивное обеспечение процесса . [c.203]

Наряду с описанным способом определения эксергии используется и специальная е, s-диаграмма, принцип построения которой ясен из описанного способа определения эксергии с помощью i, s-диаграммы е, s-диаграмма изображена на рис. 9-4. Эта диаграмма представляет собой просто косоугольную i, S-диаграмму, в которой ось энтальпии расположена под углом (90°+а) к оси энтропии (здесь a = ar tg Го). Следовательно, изоэнтальпы в е, s-диаграмме идут под углом (90°+а) к оси абсцисс (пунктирные линии на рис. 9-4). Ясно, что е, s-диаграмма строится для одного конкретного значения температуры среды Tf,. Для того чтобы иметь возможность определить с помощью е, s-диаграммы значение эксергии при других температурах среды, в этой диаграмме наносят прямые среды для этих температур с этой точки зрения использование е, s-диаграммы вряд ли дает какие-либо существенные преимущества по сравнению с использованием i, s-диаграммы. [c.316]

Формула (4.45) может быть использована и для определения эксергии влажного насьпценного воздуха е д g. В этом случае [c.113]

Естественно, вводятся и кратные величины килогиббс (кГи), мегагиббс (МГи) и т. д. Удельная эксергия будет измеряться в Ги/кг, а плотность потока эксергии — в Ги/с-м . Поскольку определение эксергии не сложнее определения энергии и ее, как мы уже знаем, всегда можно рассчитать по известным термодинамическим величинам, назначение тарифов за гиббс, а не за джоуль не должно вызвать недоразумений. [c.137]

Суммируя все сказанное выше, можно дать общее определение эксергии. Эксергил —это свойство термодинамической системы или потока энергии, определяемое (характеризуемое) количеством работы (механической энергии), которое может быть получено внешним приемником энергии при обратимом их взаимодействии с окружающей средой до установления полного равновесия. [c.65]

Наряду с описанным способом определения эксергии используется и специальная es-диаграмма, которая фактически представляет собой косоугольную ts-диаграмму, где ось энтальпии расположена под углом (90° а) к оси энтропии (а = arstg Го), es-диаграмма строится для одного конкретного значения температуры среды То [4]. [c.181]

Выражение (3.62), справедливое только для процесса р=сопз(, положено в основу понятия эксергии теплового потока вд. Принято по определению, что выражение (3.62) по отношению к произвольному процессу дает изменение вд, т. е. [c.81]

Нулевая (химическая) эксергия связана с установлением равенства химических потенциалов между соответствуюгцими компонентами вещества и окружающей среды и измеряется количеством работы, которая может быть получена в обратимом процессе установления равновесия компонентов вещества с соответствующими компонентами окружающей среды при рд и Т . Следует помнить, что процессы взаимодействия вещества с окружающеГг средой, связанные с обменом массы, не всегда сопровождаются химическими реакциями примером этого являются процессы разделения, смешения и растворения. В химических реакторах нулевая эксергия является основной. Для определения необходимо знать состав окружающей среды. Однако состав окружающей среды весьма неоднороден, и поэтому расчет абсолютных значений eg с такой же точносгью, как расчет е и е ., принципиально невозможен. Обычно для практических целей вводят упрощающие допущения в расчете Сд, однако при условии соответствия требований эксергетического анализа и строгого термодинамического обоснования. [c.74]

Методику определения нулевых эксергий дополнительных веществ и таблицы их значений для элементов наиболее распространенных неорганических соединений можно найти в монографии Эксергия Я. Шаргута, Р. Петела (М., 1968). [c.75]

Формула (16.15) применима также для определения эксергети-ческого к. п. д. ij, любого элемеР1та теплоэнергетической уста1ювки — котла, турбины, теплообменника и т. п. При этом эксергию определяют как эксергию потока. [c.231]

При определении эксергетнческого КПД цикла полезную работу относят к приращению эксергии рабочего тела — 5, в нагревателе. Поэтому [c.379]

При определении эксергетического КПД установки в целом полезную работу (с учетом механических потерь, расхода работы на привод вспомогательных механизмов и др.) следует относить к изменению эксергни первичных источников энергии, которые применяются для получения теплоты. Если нагревателем служит камера сгорания, то вводимая в установку эксергия равна эксергии топлива Э. , значение которой близко к значению так называемой высшей теплоте сгорания топлива. Однако при сжигании органических топлив в камерах сгорания происходят большие потери эксергии, доходящие до 50%. Это вызвано тем, что по условиям прочности деталей установок допускаемая максимальная температура рабочего тела значительно ниже максимальной теоретической температуры горения топлив. Эта вынужденная разница температур эквивалентна, в смысле влияния на-работоспособность, необратимому теплообмену между источником теплоты п рабочим телом при такой же разности температур. [c.380]

Мы уже видели, что любая упорядоченная энергия (с энтропией 5 = 0 (рис. 3.7) может быть всегда полностью переведена в любой другой вид энергии напротив, если энергия в той или иной степени неупорядочена (S> >0), то на ее способность к превращениям второй закон налагает определенное ограничение. Чем больше эта энтропия, тем энергия менее качественна и тем меньше высококачественной (безэнтропийной) энергии (например, работы или электроэнергии) она в данных условиях может дать. Это означает, что безэнтропийная энергия может служить как бы эталоном, общей мерой качества, работоспособности любого вида энергии. Она и была названа эксергией. В такой (общей мере) эксергии, конечно, спрятана внутри энтропия как некая базовая величина это необходимо, но недостаточно. Кроме нее в эксергию неизбежно должны входить и другие величины, характеризующие как энергию, так и ту окружающую среду,в которой энергия используется. [c.156]

Таким образом, процесс преобразования энергии излучения в люминофоре идет но всем законам термодинамики с деградацией энергии и ростом энтропии. Никакой концентрацией энергии здесь и не пахнет. Нетрудно видеть также, что процесс в люминофоре аналогичен в определенной степени, как указано в [2.10], тому, который протекает в тепловом насосе разница состоит в том, что поток теплоты трансформируется в поток энергии излучения. Из Qo. получается W2, причем коэффициент трансформации lF2/Qo. >l- В качестве приводной высококачественной энергии здесь используется не электроэнергия, а излучение с энергией WПри этом эксергия Е2 потока энергии W2 меньше, чем эксергия Ei [c.214]

Эксергетический баланс Земли определяется прежде всего его приходной частью. Поток лучистой энергии, поступающей от Солнца, характеризуется высокой эксер-гией, составляющей примерно 0,93 его значения. Следовательно, поступающий на Землю поток эксергии составляет около 0,93-170-10 Вт= 158-10 Вт, из которых 34 % сразу отражается в космос. Таким образом, до поверхности Земли доходит эксергетический поток Е = = 158-10 -0,66= 104-10 Вт. Покидающий Землю поток эксергии относительно мал. С точки зрения земной энергетики его можно не учитывать, так как для нее средняя температура окружающей среды составляет примерно 300 К (использовать в качестве теплоприемника температуру равновесного излучения космоса можно с определенными ограничениями только вне Земли). Таким образом, пропуская всю энергию, получаемую от Солнца, Земля оставляет себе ее эксергию. Величина Е пред- [c.244]

Легко установить, что к соогиоше нию (4-5) приводит также и другая задача — определение температур потоков, обладающих минимальной сум марной эксергией вр при заданной разности их температур Г/,—Тс. [c.70]

На рис. 4.4 для примера показано изменение температурной функции -TqIT, характеризующей работоспособность (эксергию) теплоносителя при его температуре Т и температуре окружающей среды в зависимости от относительного количества теплоты по элементам ЭТА, вырабатывающего высокотемпературный технологический продукт (обесфторенный фосфат — см. 4.2) и относительно низкотемпературный продукт (водяной пар). На рис. 4.5 приведены аналогичные данные для двух автономных установок - технологической установки и парового котла, вырабатывающих раздельно такую же продукцию, как и ЭТА. Подогревы воздуха в ЭТА и автономной технологической установке приняты одинаковыми (400 °С). Как показывают расчеты, в рассматриваемых условиях эксергетический КПД двух автономных установок, определенный по зависимости (4.7), только 24,7%. Разница в значениях эксергетического КПД для ЭТА и установок с раздельной выработкой аналогичной по количеству и качеству продукции определяется большими потерями эксергии от неравновесного теплообмена для автономных агрегатов. [c.103]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...