Превращение тепла в работу в циклах

Рассматривая формулу (2-64), мы видим, что в ней нет никаких величин, характеризующих свойства рабочего тела, при помощи которого было осуществлено превращение тепла в работу в цикле Карно. Можно строго доказать, что термический к. п. д. цикла Карно не зависит от свойств [c.98]

Итак, для повышения экономичности превращения тепла в работу в цикле простейшей паросиловой установки требуется, чтобы в двигатель поступал пар максимально возможных давления и температуры, а выходил из него — возможно более низкого давления. Однако повышение начальных параметров создает значительные трудности. Чем выше давление, тем труднее и дороже построить двигатель, котел и всю запорную аппаратуру для пара (вентили, задвижки). В настоящее время считают целесообразным строить самые крупные станции на начальное давление пара 140—240 йга и выше. Для турбин, имеющих мощность 25—100 тыс. квт, давление 90 ата принимают сейчас в качестве стандартного давления. Для турбин меньшей мощности стандартное давление составляет 35 ата. [c.235]

Рассматривая формулу (2-63), мы видим, что в ней нет никаких величин, характеризующих свойства рабочего тела, при помоши которого было осуществлено превращение тепла в работу в цикле Карно. Можно строго доказать, что термический к. п. д. цикла Карно не зависит от свойств рабочего тела, принимающего участие в цикле. Это положение носит название теоремы Карно. Следовательно, если бы вместо идеального газа рабочим телом в цикле Карно оказался, например, водяной пар, в состояниях, когда он рассматривается как реальный газ, то термический к. п. д. его был бы такой же, какой мы получили для идеального газа, т. е. представленный формулой (2-63). [c.101]

В нашем выводе мы явно не связывали себя никакими величинами, характеризующими индивидуальные свойства рабочего тела, при помощи которого было осуществлено превращение тепла в работу в цикле Карно. Однако мы пользовались Г -диаграммой, основанной на понятии об энтропии, как о параметре состояния, что было доказано выше лишь для идеального газа. Но можно и строго доказать, что термический к. п. д. цикла Карно не зависит от свойств рабочего тела, принимающего участие в цикле. Следовательно, если бы вместо идеального газа рабочим телом в цикле Карно оказался, например, водяной пар в состояниях, когда он [c.46]

ПРЕВРАЩЕНИЕ ТЕПЛА В РАБОТУ В ЦИКЛАХ [c.56]

Анализ рабочих циклов тепловых двигателей и теплосиловых установок, т. е. вычисление производимой полезной внешней работы и определение эффективности превращения тепла в работу в установке, составляет главную задачу технической термодинамики. [c.344]

Формулу (1-159) можно толковать следующим образом. В регенеративном цикле (фиг. 1-85) 1 —а кг пара совершает обычный цикл Ренкина, в котором для превращения в работу тепла i,—нужно затратить в котле значительно большее количество тепла /]—С Что же касается отбираемого пара в количестве а кг, то он работает как бы по теплофикационному циклу тепло отработавшего пара возвращается в котел с подогретой питательной водой, и в котле остается лишь восполнить количество тепла I, — г , превращенное в работу на 1 кг. В результате получается более высокий суммарный к. п. д., чем в цикле простейшей паросиловой установки. [c.90]

Превращение тепла в работу в тепловом двигателе. Из сказанного выше ясно, что для того чтобы непрерывно производить работу за счет превращения тепла, нужно иметь по меньшей мере два тела с разными температурами, т. е два источника теплоты. Однако наличие разности температур само по себе еще недостаточно для осуществления превращения теплоты в работу например, если два тела с разными температурами просто привести в соприкосновение, то теплота перейдет от горячего тела к холодному без совершения какой-либо полезной внешней работы. Чтобы осуществить тепловой двигатель, непрерывно производящий работу, нужно между телами разной температуры совершить некоторый замкнутый процесс или цикл, для чего потребуется еще одно тело. Это вспомогательное тело, совершающее во время работы теплового двигателя многократно повторяющийся круговой процесс (состоящий в случае двух источников теплоты из чередующихся изотермических и адиабатических процессов), называют рабочим телом сам же круговой процесс при наличии двух источников тепла называют циклом Карно (рис. 1.7). [c.22]

Рассмотрим теперь превращения тепла и работы в цикле Карно. Вдоль обеих изотерм внутренняя энергия газа постоянна и подводимое тепло Q и отводимое тепло Ро равны отбираемой (площадь 12 Ьа на рис. 26) и подводимой работе (площадь 34 йс) согласно уравнениям [c.58]

Прямые обратимые циклы являются идеализацией комплекса реальных процессов, осуществляемых в тепловых двигателях с целью превращения тепла в работу. 52 [c.52]

Рассмотренные выше элементарные термодинамические процессы превращения тепла в работу являются незамкнутыми и не могут обеспечить непрерывный длительный процесс перехода тепла в работу. Для этого, как мы знаем, должен быть осуществлен замкнутый процесс — тепловой цикл, представленный в достаточно общем виде на рис. 1.6 в Г, j-диаграмме. Вертикальные линии 1-5 и 2-6 представляют собой изоэнтропы — линии постоянной энтропии. При протекании процесса 1-3-2, идущего с возрастанием энтропии, к рабочему телу подводится тепло, пропорциональное площади 5-I-3-2-6. На участке цикла 2-4-1 происходит отвод тепла в количестве q , пропорциональном площади 5-I-4-2-6. После заверщения цикла в точке I внутренняя энергия и рабочего тела вернется к прежнему состоянию и поэтому разность количеств тепла (qi - ( 2) в соответствии с первым законом термодинамики может превратиться только в работу /q = (gi - 2) Очевидно, [c.18]

В рассматриваемом цикле тепло подводится к рабочему телу в изобарном процессе 4—5—6—0, а отводится от него в изобарном процессе 2—3. Количество тепла, подводимого к 1 кг рабочего тела, по формуле (1.23) составляет = о — i . Количество тепла, отводимого от 1 кг рабочего тела, будет 7а = 2 — 1з- Следовательно, количество тепла, превращенного в работу в цикле, равно [c.119]

Количество тепла, превращенного в работу в цикле, [c.123]

В периодически действующих тепловых машинах разных типов не вся теплота, заимствованная от источника, превращается в полезную работу, часть этого тепла неизбежно должна быть отдана более холодному телу (холодильнику). Следовательно, для превращения теплоты в работу наряду с источником тепла должен быть холодильник (окружающая среда), воспринимающий часть теплоты, не превращенной в работу (фиг. 6. 1). Из фиг. 6. 1 следует, что рабочее тело, совершая замкнутый цикл совершает работу, равную разности между теплотой, заимствованной от источника, и теплотой, отданной в холодильник, т. е. [c.139]

В случае обратимых процессов средние температуры Тт,1 и Тт,2) в равной мере характеризуют рабочее тело цикла и внешние источники — нагреватель и холодильник, а заключительное соотношение (956) должно рассматриваться как общее математическое выражение обратимости превращений тепла и работы в условиях механического сопряжения как одинаковых ( 6), так и различных (по виду цикла и природе рабочего вещества) обратимых тепловых машин, осуществляющих процессы между данными внешними источниками ( 1 и г)- [c.63]

Дайте математическое определение кругового процесса и раскройте термодинамическое содержание термина превращения тепла в работу приведите вывод к. п. д. цикла Карно. [c.107]

Из сопоставления приведенных диаграмм видно, что каждому действительному циклу соответствует идеальный или термодинамический цикл, обладающий более высокими показателями превращения тепла в работу. Поэтому в дальнейшем изложении проведено сопоставление показателей, характеризующих превращение тепла в работу именно этих циклов как предельно возможных, к которым следует стремиться при создании новых двигателей. [c.256]

О степени совершенства превращения тепла в работу можно судить по термическому к. п. д. т)т цикла, представляющему собой отношение количества тепла Qi—Q , превращенного в работу, к количеству тепла, затраченному для ее получения, т. е. [c.258]

Ранее в 21.3 была определена эффективность превращения тепла в работу идеальных (замкнутых) циклов с помощью так называемого термического к. п. д., который в общем виде представляет отношение тепла, превращенного в работу, Qi—Q. к подведенному теплу Qi, т. е. [c.277]

Согласно второму закону термодинамики для осуществления цикла превращения тепла в работу необходимы [c.11]

В двигателях, работающих по циклу с подводом тепла по изобаре, процесс превращения тепла в работу осуществляется следующим образом (фиг. 1-58). [c.72]

Рассмотрим условие, не противоречащее второму закону термодинамики и позволяющее превращать часть полученного от источника тепла при совершении цикла в полезную работу. При анализе второго закона термодинамики было установлено, что для непрерывного превращения теплоты в работу недостаточно [c.54]

Для повышения температуры питательной воды, поступающей в паровой котел, ее можно предварительно нагреть, используя для этой цели промежуточные отборы пара от паровой турбины. На рис. 1 температура воды, поступающей в паровой котел, в этом случае повысится и будет соответствовать точке 3. При этом тепловая энергия отборного пара, прошедшего через часть проточной части паровой турбины и совершившего соответствующую механическую работу, не теряется из установки с охлаждающей водой в конденсаторе, а используется для подогрева питательной воды, снижая тем самым удельный расход топлива. Таким образом, в паросиловых установках часть пара совершает цикл Ренкина, в котором для превращения в работу тепла t —12 нужно затратить в паровом котле тепло, равное t l — ig. Пар из отборов работает по теплофикационному циклу, в котором теплота парообразования возвращается в паровой котел с подогретой питательной водой. В паровом котле остается восполнить лишь тепло, которое израсходовано отбираемым паром на механическую работу в турбине. В результате термический к. п. д. паросиловой установки повышается. При проектировании установки определяется оптимальная температура питательной воды с учетом параметров пара, величины потерь тепла с уходящими из котла газами и соотношения стоимости топлива и поверхностей нагрева котельного агрегата, [c.7]

Рабочее тело Б получает от тела А количество тепла В ходе совершения цикла рабочее тело Б отдает телу В количество тепла Вследствие возврата рабочего тела в начальное состояние изменение внутренней энергии рабочего тела за цикл равно нулю (АЫ( =0) и поэтому тепло, превращенное в полезную работу за цикл, равно разности д —<72 в ккал кг). [c.62]

Превращение тепла в механическую работу происходит в тепловом двигателе в результате расширения рабочего тела. В качестве рабочего тела обычно используют газы или пары различных жидкостей воды, ртути, аммиака и др. Для расчета термодинамических процессов и циклов необходимо знать физическое состояние рабочего тела. Состояние рабочего тела характеризуется параметрами давлением, удельным объемом (см. главу I) и температурой. [c.102]

В две процесс сгорания топлива и превращение тепла в механическую работу происходит непосредственно в цилиндре двигателя. Совокупность процессов, происходящих в определенной последовательности в цилиндре двигателя, называется рабочим циклом. [c.254]

Современное- состояние и перспективы развития быстроходных поршневых двигателей настоятельно требуют совершенствования аппарата исследования и анализа различных сторон рабочего цикла, в особенности его важнейшей фазы процессов сгорания, выделения тепла и превращения его в работу. [c.3]

Для осуществления цикла и превращения теплоты в работу нужен источник тепла, который передавал бы газу теплоту и холодильник, которому газ передавал бы теплоту q-2, а также необходим рабочий агент, который мог бы аккумулировать разность теплоты qi—q2 и полностью превратить ее в полезную работу 4, т. е. чтобы Al =qi—(/2. [c.119]

Термический коэффициент полезного действия он учитывает величину неизбежных потерь (передачу тепла холодному источнику) при превращении тепла в механическую работу в данном термодинамическом цикле [c.134]

В результате осуществления обратного (холодильного) цикла теплота от холодного тела передается к более теплому за счет затраты извне удельной работы /о, эквивалентной площади прямоугольника 34123 и составляющей /о = /х — /а-Таким образом, описанный процесс перехода теплоты от нижнего источника к верхнему не противоречит второму закону термодинамики, так как он протекает не самопроизвольно, а сопровождается дополнительным самопроизвольным процессом превращения работы в теплоту. [c.106]

Из уравнений (2-6) и (2-7) следует далее, что при >Q>0 и L = L >0, т. е. если тело в течение цикла получает тепло, то оно и совершает работу. В этом случае происходит, как говорят, превращение тепла в работу, состоящее в то.м, что тело, получив от Рис, 2-2. окружающих его тел некоторое количество энергии [c.30]

Теоретическая полезная работа I, которую производит 1 кг рабочего тела за один цикл, может быть определена двумя способами по количеству превращенного в работу тепла или как разность работ расширения и сжатия. [c.385]

Перенос тепла от охлаждаемого тела к более нагретому телу согласно второму началу термодинамики должен сопровождаться некоторым компенсирующим процессом, которым чаще всего является превращение работы в тепло, а в ряде случаев — переход тепла от дополнительно введенного в цикл более нагретого тела к менее нагретым. [c.468]

Количество тепла q , превращенного в цикле в полезную работу, будет равно [c.44]

Термическим к. п. д. т / называется отношение превращенного в работу тепла q к теплу, подведенному к рабочему телу qi за цикл, [c.44]

В действительных условиях идеаль- ный цикл Ренкина неосуществим из-за необратимости составляющих его процессов и из-за наличия ряда тепловых потерь. Значительные потери тепла имеют место при сжигании топлива в котельном агрегате и при получении в нем пара из питательной воды. Потерями сопровождаются превращение тепла в работу в паровой Турбине и последующее преобразование работы в электроэнергию. Потери тепла имеют место в механической части турбины, электрического генератора и насоса, а также при транспорте теплоносителя по соединительным трубопроводам. В результате степень использования подведенного к котлоагрегату тепла (т. е. теплоты сожженного топлива) на лектростан-циях ниже, чем то может быть определено для идеального термодинамического цикла, в котором единственной потерей тепла является только то количество, которое передано холодильнику. [c.15]

Для повторения цикла надо вернуть газ в начальное состояние, хара ктеризуемое точкой а индикаторных диаграмм. Для этого необходимо охладить газ, заключенный в цилиндр, т. е. отнять тепло Q2, представляющее собой известную долю от ранее введенного тепла Ql. Таким образом, даже при осуществлении теоретического цикла часть вводимого тепла теряется и, следовательно, не может быть полного превращения тепла в работу. [c.14]

Основные законы и процессы превращения тепла в работу изучаются в технической термодинамике, в которой устаиавлйвается, что для преобразования в работу тепла, поступающего от его источника, необходима определенная последовательность процессов, называемая циклом. [c.11]

Чтобы проследить действие второго начала термодинамики в данном процессе превращения теплоты в работу, рассмотрим рис. 9.12, на котором показано изменение энтропии теплоотдатчика и тепло-приемника при совершении цикла Карно по рнс. 9.11. Площади фигур иа рис. 9.11 и 9.12 выражают теплоту соответствующих процессов в одинаковом масн1табе, поэтому имеем [c.139]

Для того чтобы сделать возможным использование не превращенного в механическую энергию тепла и тем самым повысить коэффициент использования тепла топлива, надо повысить температуру пара, покидающего двигатель. Пример такого использования мы видели в регенеративном цикле. В этом цикле некоторая часть пара расширяется не полностью до давления в конденсаторе, а до более высокого давления, при котором температура его может быть достаточно высокой для того, чтобы этот пар оказался годным для нагревательных целей, как говорят, для теплового потребления. В регенеративном цикле этот пар употребляют для нагревания воды, поступающей в котел. В этом случае часть тепла, подведенного к отбираемому из турбины пару, превращается в работу, а остальпая используется для нагревания воды, т. е. все тепло, подведенное к этому пару, используется пелностью. Однако в регенеративном- цикле нельзя в достаточной мере добиться такого использования, так как для нагревания питательной воды требуется мало пара (15—30%), и поэтому количество механической энергии, выработанной отборным паром, мало. Большая часть требующейся электрической энергии вырабатывается за счет пара, поступающего после турбины в конденсатор, что вызывает большую потерю тепла. [c.246]

Все искусственные процессы всегда сопровождаются дополнительным естественным процессом. Например, перевод тепла в работу неразрывно связан с переходо.м тепла от источника к охладителю перенос тепла от холодного тела к теплому связан с превращением в теплоту работы, затрачиваемой на цикл. [c.103]

Сравним цикл Карно с произвольным, но также обратимым циклом, осуществляемым между теми же источниками тепла и производящим то же количество работы. При этом безразлично, осуществим ли второй цикл в действительности или нет. (Нанример, можно было бы себе представить термодинамический цикл, в котором тепло подводится к горячему спаю термопары и отводится от холодного и в котором превращение тепла в электроэнергию происходит непосредственно без использования тепловой машины. К сожалению, этот заманчивый процесс характеризуется на практике чрезвычайно низким к. п. д., поскольку хорошие электрические проводники являются также хорошими проводниками тепла, по которым тепло необратимо перетекает от горячего спая к холодному.) Обратимся вновь к рис. 31 и представим себе, что один из циклов работает как силовой, а другой как тепловой насос. Тогда с помощью тех же рассул<дений, что и выше, легко показать, что противоречия второму закону не будет лишь при одинаковых величинах превращаемых количеств тепла. Отсюда следует, что коэффициент полезного действия всех обратимых циклов, работающих между источниками тепла с одинаковой температурой, должен быть одинаков. [c.66]

Поэтому для оценки экономичности теплофикационных циклов пользуются так называемым коэффициентом использования тепла, представляющим собой отношение всего количества полезно использованного тепла (т. е. суммы тепла, превращенного в работу и равного <7пол, и тепла, использованного потребителем без его превращения в работу, равного <7г) ко всему количеству подведенного к рабочему телу тепла, т. е. [c.126]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...