Эксергия, её свойства и физический смысл. Эксергия теплоты, потока и квазистатической системы.

↑

▷ Содержание

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 5Следующая ⇒

Эксэргия и эксергетический метод анализа теплотехники являются дополнением к энергетическому методу анализа.

Рассмотрим процесс теплообмена между 2мя телами, имеющими постоянные температуры Т₁ и Т₂.

Эксергия – максимальная работа, которую может совершить система при переходе из данного состояния в состояние равновесия с окружающей средой.

Определим изменение энтропии системы.

 - коэффициент Карно или эксергетическая температура.

 - Уравнение Гюи – Стодла

Эксергия позволяет объяснить физический смысл энтропии.

Энтропия рассматривается в термодинамической системе как калорический параметр состояния, возрастание которого при протекании в ней необратимых процессов прямопропорционально уменьшению эксэргии этой системы.

Рассмотрим сравнительные свойства энергии и эксэргии.

Виды эксэргии и их определения.

1. Эксэргия тел с постоянной температурой.

2. Эксэргия тел с переменной температурой.

3. Эксэргия поточных систем.

4. Эксэргия квазистатических систем.

1. Эксэргия тел с переменной температурой.

Если рабочее тело в системе – газ, то

Эксэргия потока.

1-В – изотропный;

В-ОС – обратимый изотермический;

h_B=h_OC, т.к. Т_B=Т_ОС.

ex=h₁-h_a

Эксэргия квазистатической системы.

К квазистатической системе относят закрытые условно неподвижные системы (сжатый газ, находящийся в баллоне; пропарочная камера) Определим эксэргию квазистатической системы.

1-b-oc – обратимый переход;

1-b – обратимый адиабатный (изотропный) переход;

b-оc – обратимый изотермический переход.

В общем виде:

Помимо определения эксэргии при анализе определяют также эксэргетический КПД процессов и устройств.  - эксэретический КПД процесса горения.

Для систем не производящих полезную работу (теплообменные аппараты) эксэретический КПД определяют следующим образом:

Для систем производящих полезную работу (тепловые двигатели, турбины) ,

l_тд – действительная работа турбины.

Эксэргетический анализ термодинамических процессов и систем является дополняющим к широко известному энергетическому методу. В отличии от энергетического метода эксэргетический позволяет учитывать не только количество, но и качество используемой энергии. С помощью этого метода можно выявлять те участки цепи технологического преобразования и использования энергии, где потери эксэргии наибольшие.

Познавательные статьи:



Где возникла философия и почему?

Относительная высота сжатой зоны бетона

Сущность проекции Гаусса-Крюгера и использование ее в геодезии

Тарифы на перевозку пассажиров