Круговые процессы или циклы

1-ый закон термодинамики как личный случай закона сохранения и перевоплощения энергии гласит о способности перевоплощения теплоты в механическую работу и, напротив, в определенных количественных соотношениях. Отношение теплоты к работе всегда повсевременно. Его можно обозначить через константу А:

А = Q/L;

Константу А именуют термическим эквивалентом работы. В системе СИ механическую работу Круговые процессы или циклы и теплоту определяют в Джоулях (Дж), потому в этой системе А = 1. Как следует: Q = L.

Соотношения меж единицами измерения энергии приведены в табл. 2.1.

При реализации радиального процесса в холодильных машинах и охлаждающих устройствах требуются энергозатраты, а в базе их деяния лежит 2-ой закон термодинамики, который говорит:

для передачи Круговые процессы или циклы теплоты от наименее нагретого тела к более подогретому телу нужно затратить энергию.

Таблица 2.1

Соотношения меж единицами измерения энергии

Единица измерения энергии Эквивалентные единицы
кДж ккал кВт·ч кГс·м
1кДж 0,239 0,00278 102,0
1ккал 4,19 0,00116
1кВт·ч
1кГс·м 0,00981 0,00234 2,72·10-6


На рис.2.1 показаны принципные схемы деяния термического мотора (а) и холодильной машины (б). В термическом Круговые процессы или циклы движке происходит прямой радиальный процесс либо цикл – последовательное изменение состояния рабочего вещества и возвращение его в начальное состояние.

В прямом цикле при подводе теплоты Q от источника с высочайшей температурой Т2 совершается работа L. При всем этом часть теплоты Q0 перебегает к источнику с низкой температурой Т1.

Энергетическую эффективность термического Круговые процессы или циклы мотора оценивают тепловым КПД, показывающим, какая часть термический энергии Q перевоплотился в работу L:

ηt = L/Q.

Тепловой КПД всегда меньше 1.

В холодильной машине происходит оборотный радиальный процесс либо цикл. При совершении работы L теплота Q0 при помощи рабочего вещества передается от источника с низкой температурой Т1 к источнику Круговые процессы или циклы с более высочайшей тепературой Т2.

Таким макаром, для оборотного радиального процесса либо цикла холодильной машины можно дать последующее определение:

оборотным радиальным процессом либо циклом холодильной машины именуется замкнутый процесс поочередного конфигурации состояния, циркулирующего в нем рабочего вещества за счет энергозатраты. При всем этом осуществляется перенос теплоты Q0 от охлаждаемой Круговые процессы или циклы среды к более теплой окружающей среде – воздуху либо воде.


Цикл холодильной машины показан на рис.2.2,а. Энергетическую эффективность холодильной машины оценивают холодильным коэффициентом, представляющим отношение теплоты Q0 к работе L, которую необходимо затратить, чтоб отвести ее от источника с низкой температурой

ε = Q0/L.

Холодильный коэффициент может быть в пару раз Круговые процессы или циклы больше 1. Он находится в зависимости от разности температур Т2 – Т1. С ее повышением он миниатюризируется.

Машину, в какой происходит также оборотный цикл, но теплота Q0 переносится от среды с температурой Т2 к нагреваемой среде, имеющей температуру Т3, именуют термическим насосом (ТН). Таким макаром, термический насос предназначен для поддержания более Круговые процессы или циклы высочайшей температуры Т3 по сопоставлению с температурой среды Т2. Цикл термического насоса показан на рис. 2.2,б. Энергетическую эффективность термического насоса оценивают коэффициентом преобразования (коэффициентом мощности, отопительным коэффициентом, коэффициентом трансформации теплоты):

φ = Q1/L = (Q0+L) / L =ε + 1.

Как следует, энергетическая эффективность термического насоса выше, чем энергетическая эффективность холодильной машины.

Для безупречного Круговые процессы или циклы оборотного цикла Карно коэффициент преобразования определяется из соотношения

φ = Твых/ (Твых – Твх)

где Твых, Твх – температуры соответственно на выходе и входе ТН.

Действительный коэффициент преобразования ТН будет

φ действ = η тн · φ,

где ηтн – энергетический КПД ТН, учитывающий все энергопотери в насосе. Величина ηтн в современных ТН находится в интервале 0,65…0,7. В текущее время считается полностью Круговые процессы или циклы допустимой величина φ действ ≥ 2,5…3,0 и неплохой – величина 3,5…4,6.

Установлено, что на большой теплонасосной станции Швеции с теповой мощностью ТН – 30 тыс. кВт, действительный коэффициент преобразования составляет φ действ = 3,2. Термические насосы Англии с термический мощностью 270…1300 кВт применяются при φ действ = 4,1…4,5. Российские термические насосы НТ-15, НТ-65, НТ-410 (числа – термическая мощность, кВт) употребляются для отопления и Круговые процессы или циклы жаркого водоснабжения при величине

φ действ = 4,3…4,6.

Для оценки эффективности использования ТН более верно использовать параметр

Qтн/Qт = ηтэц· φ действ,

где Qтн – термическая мощность ТН; Qт – теплота, затраченная на термический электростанции (ТЭЦ) при сжигании горючего для получения электронной энергии для привода насоса; ηтэц – КПД ТЭЦ (с парогазовым циклом – 0,55; с паровым – 0,37; с газовым – 0,33).

Вероятен также комбинированный Круговые процессы или циклы цикл (рис.2.2, в). В данном случае теплота Q0, отводимая от охлаждаемой среды с температурой Т1, передается нагреваемой среде с температурой Т3. Осуществляя таковой цикл, сразу получают холод Q0 и теплоту Q1. Разумеется, что энергетическая эффективность комбинированного цикла выше, чем раздельного остывания и нагрева.

В реальных критериях одновременное Круговые процессы или циклы получение холода и теплоты при помощи одной и той же машины, при взаимосвязанных величинах Q0 и Q1

не всегда целенаправлено.


krome-togo-vi-smozhete-zadat-interesuyushie-vas-voprosi-i-poluchit-podrobnie-otveti-na-nih.html
krome-vrucheniya-ocherednogo-pisma-s-zadaniem-na-dannom-obshem-sbore-podvodyatsya-pervie-promezhutochnie-rezultati-sorevnovaniya-shou-proekta.html
krongauz-m-russkij-yazik-na-grani-nervnogo-sriva.html