21. Цикл Карно - идеальный цикл теплового двигателя
Прямой цикл Карно в и
координатах:
изотермическое расширение с теплоподводом
;
адиабатное расширение;
изотермическое сжатие с теплоотводом
;
адиабатное сжатие.
Термический КПД цикла Карно:
.
Теорема Карно: термический КПД обратимого цикла не зависит от физических свойств рабочего тела, зависит от температуры теплоподвода и теплоотвода. Идеальным циклом холодильной установки является обратный цикл Карно:
Идеальный цикл холодильной установки
22. Второй закон термодинамики
• В самопроизвольном тепловом процессе теплота может передаваться лишь от более нагретого тела к менее нагретому телу. Для осуществления обратного процесса необходимы затраты энергии.
• Невозможно осуществить тепловой двигатель, в котором вся теплота, подведенная от источника, будет преобразована в полезную работу, часть теплоты неизбежно перейдет теплоприемнику и будет потеряна. Иными словами, вечный двигатель второго рода невозможен.
• Любой реальный самопроизвольный процесс протекает в термодинамической системе до наступления равновесия.
• Все термодинамические реальные процессы не обратимы и протекают с ростом энтропии.
теплота, переданная системе извне.
теплота, появившаяся внутри системы.
2-й закон термодинамики распространяется на термодинамические системы конечных размеров. Для бесконечной вселенной 2-й закон термодинамики не работает.
23. Эксергия, её понятия и основные расчетные зависимости
Эксергия – это максимально полезная работа, которая может быть получена в результате расходования какого-нибудь энергоресурса.
Анергия – часть энергии, которая не может быть преобразована в полезную работу.
Аналитическое выражение эксергии в общем виде:
обобщенная координата;
обобщенная сила;
Эксергия электрического заряда:
величина заряда
;
потенциал системы
;
электрический потенциал
Эксергия поднятой воды:
вес воды
;
геометрический уровень поднятой воды
;
уровень окружающей среды
Эксергия энтропии:
энтропия термодинамической системы
;
температура термодинамической системы;
температура окружающей среды
Эксергия теплоты:
количество теплоты
Эксергетический КПД двигателя:
реализованная эксэргия;
затраченная эксэргия
Эксергетический КПД теплообменного аппарата:
24. Водяной пар. Насыщенный, сухой насыщенный, перегретый пар. Степень сухости пара. Удельная теплота парообразования. Тройная точка воды. Критическое состояние воды