Titlul lucrării: Procese Cyclic
Zona de subiect: Fizică
Descriere: Principiul fizic al unui motor termic. Baza principiului fizic de funcționare a motorului termic este faptul că funcționarea motorului termic este asigurată numai prin introducerea sau evacuarea căldurii. Schema tehnică a motorului termic cuprinde un cilindru izolat termic, cu un piston, prin care fluidul de lucru este, cum ar fi gaz. Schema de realizare a motorului termic.
Mărime fișier: 165 KB
Job descărcat: 35 de persoane.
5.1. Exprimarea primei legi a termodinamicii pentru procese ciclice.
ciclu # 150; este un proces termodinamic închis. Fluidul de lucru după efectuarea tuturor proceselor revine la starea sa inițială. Lăsați ciclu constă din două procese: 1A2 și 2 b 1 (figura 5.1)
Figura 5.1. Un proces termodinamic închis (ciclu)
În general, în procesele 1A2 și 2 1 b, care este compus din ciclu poate fi realizată și căldura furnizată de lucru termodinamic. Reamintim, de altfel, cea din Figura 5.1 arată că căldura de proces furnizat 1A2 (ds> 0). ca în Procedeul 2 b 1 - alocate (ds <0).
Pentru fiecare dintre procesele, în general, putem scrie pentru fiecare dintre procesele, prima lege a termodinamicii:
Noi suma de (5.1), obținem:
Din definiția energiei interne, rezultă că, din moment ce U este un parametru de stare, procesul la revenirea la punctul de plecare va fi egală cu modificarea U U = 0. Apoi, (5.2) poate fi rescrisă ca
regula mnemonic să-și amintească semnificația ecuației termodinamică (5.3), după cum urmează:
Suma căldurilor ciclului este egală cu cantitatea de muncă
Ecuația (5.1) în formă diferențială pentru porțiunea ciclu elementar trebuie să fie rescrisă ca
Integrarea (5.4) de-a lungul conturului ciclului (de integrare într-un circuit închis) pe ambele părți ale ecuației dă
Asta, luând în considerare ceea ce a fost spus împotriva. Aceasta conduce la rezultatul:
Expresia (5.6) înseamnă:
- în cazul în care. și anume nu există surse de căldură externe, lucrările utile în ciclul nu este executat;
- în cazul în care partea stângă. lucrările utile în ciclul va fi executat.
5.2. Principiul fizic de funcționare a motorului termic.
Baza principiului fizic de funcționare a motorului termic este faptul că funcționarea motorului termic este asigurată numai prin introducerea sau evacuarea căldurii. Schema tehnică a motorului termic cuprinde un cilindru izolat termic, cu un piston, sub care este un fluid de lucru (de exemplu, gaz). Pe pistonul montat marfă. Schema este prezentată în figura 5.1.
Efectul net asupra forțelor externe de piston pentru a desemna p. Să presupunem că avem o sursă de căldură, pe care le prezentăm în contact direct cu fluidul de lucru în cilindru. Să-ți fie o bobină prin care circulă agentul de răcire fierbinte
Starea inițială a fluidului de lucru se caracterizează printr-o anumită temperatură T inițială 1 .Vvedem acționată încălzitorului și va înregistra schimbări în etape în aparatul prezentat în figura 5.2.
Figura 5.2. Schema de realizare a motorului termic.
Prezentarea ciclului în Ts # 150; diagramă.
Să se arată în ciclul Fig.5.2 poate fi reprezentat Ts # 150; Diagrama așa cum se arată în figura 5.3. Fără a dezvălui detalii de conversie dependențe p (V) T (s), presupunem că ciclul 1- 1-A-a 2- T max -2 are forma prezentată în figura 5.3.
Compararea expresiei (5.6) și sunt prezentate în Figura 5.3 Schema poate fi înțeleasă cu ușurință că diferența de pătrate de forme curbilinii s 1-1- A -2- s 2 și 2- -1- B s s 2. 1- suprafață egală 1- a -2-B- 1 egal cu ciclul de lucru. Aceasta implică, de asemenea, că ciclul de lucru (L p), având interpretarea sa geometrică, unele zone din figură reprezintă valoarea absolută. astfel pentru a calcula (L c) este înregistrarea corectă (vezi Figura 5.3.):
Cele mai multe semne de valoare absolută este coborâtă, iar decal căldură notată Q 1. captată și # 150; ca Q 2. Din ultima definiție este clar că termenii „insumarea“ și „rezervat“ sunt utilizate în legătură cu fluidul de lucru. În ceea ce privește sursa de căldură ( „la cald“ și „rece“) indică cantitățile Q1 și Q2 sunt inversate: Q 1 # 150; este scos din „fierbinte“ sursa 2 și Q # 150; este furnizat la „rece“ sursă.
Pe baza scopului motorului termic (efectuarea lucrărilor utile datorită căldurii Rezumând sursă externă), eficacitatea sa poate fi evaluată după cum urmează:
în care Q 1 - căldura fluidului de lucru transferat de la sursa de căldură superioară; J. (sau W); L # 150; ciclu de lucru, J (sau W).
Cantitatea t # 150; eficiența termică a ciclului motorului termic. Din raportul dintre cantitățile implicate în (5.7) și compararea cu (5.6), este clar că există întotdeauna
5.3. Înainte și înapoi bucle. Ciclul pompei de căldură și de frig.
Ciclul de mai sus are loc, astfel încât schimbarea parametrilor (de exemplu. Temperatura) în sens orar apare. Aceste cicluri sunt numite drepte. motorul termic care funcționează pe ciclul direct. Cicluri în care modificarea parametrilor, există un antiorară numit inversă (a nu se confunda cu decapotabila.). Pe un revers ruleaza ciclu de răcitoare de lichid.
Ciclul de răcitorul de lichid. Luați în considerare o serie de 1-B-2-A-1. prezentat în figura 5.3.
După cum sa menționat mai sus, în ceea ce privește regulile mărcilor de căldură (Curs 2), - în cazul în care căldura este furnizată fluidului de lucru,. te de lucru entropia crește fluid. În figura 5.3, aceasta corespunde proces 1-B-2. Ie în Procedeul 1-B-2 este transferată către fluidul de lucru al unui corp de căldură pe care o numim în mod condiționat „inferior“ sau „rece“ sursă.
In cadrul procesului de 2-A-1 este o reducere a entropiei (ds <0), т.е. теплота от рабочего тела передается более нагретому по сравнению с «холодным» источником телу. Теплота «отбирается» от рабочего тела.
Figura 5.3. Circuit ciclu marșarier (unitate de refrigerare ciclu).
Pentru claritate, mai jos este dată cu titlu de ilustrare a proceselor de circuit de transmisie termică a unui frigider de uz casnic.
În cartea cercetătorilor polonezi din regiunea arctică Tsentkevicha. având în vedere acest fapt. După al doilea război mondial Statele Unite în dezvoltarea regiunilor polare au început să comerțului de expansiune în Groenlanda. Spre surprinderea americanilor, cea mai mare cerere printre localnici # 150; Eschimosii folosesc frigidere a început. Eschimosii stânga a pus lor case prefabricate din lemn în satele mici și restabilite în gheață lor de origine familiară - ac, dar luate cu un frigider. pentru că acul după cum știți că nu se poate deschide focul (gheața se va topi și crește umiditatea), frigiderul era dispozitivul ideal pentru încălzire. Căldura de la panoul din spate al frigiderului suficient pentru a menține o temperatură confortabilă pentru ac - + 3 ... 5 C
Ideea de a folosi un ciclu de încălzire inversă se realizează în pompe de căldură. În acest scop este imersat un evaporator (vezi. Circuitul frigider) (îngropat) în sol la o anumită adâncime. Adâncimea de imersie este ales din motive de condițiile climatice și durata sezonului rece. In Europa de Vest evaporator îngropat la o adâncime de aproximativ 2..3 m. Se crede că în vara căldura acumulată la adâncimea de sol, și poate menține temperatura peste 0 C timp de 2 ... 3 luni. Ie atâta timp cât este necesar pentru climă relativ calde pentru încălzire.
circuitul pompei de căldură este prezentată în figura următoare (figura 5.4).
5.4. Eficiența ciclurilor răcitor și pompe de căldură.
Bazat pe importanța practică a ciclurilor pot fi revizuite pentru a determina eficacitatea lor ca:
(Din punct de vedere al european!)
matematic redus raportul ar fi:
Q 2 în cazul în care fluidul de lucru căldura transmisă de la sursa de căldură mai mică; J. (sau W); L # 150; ciclu de lucru, J (sau W).
cantitatea de agent frigorific numit factor sau eficiență a ciclului de refrigerare. După cum rezultă din (5.8) și valorile sale membre
Pentru pompa de căldură eficiența poate fi obținută din următoarea relație
în care Q 1 - căldura transferată din fluidul de lucru la sursa de căldură superioară; J. (sau W); L # 150; ciclu de lucru, J (sau W).
Coeficientul de cantitate numit de încălzire sau pompă de căldură eficiența ciclului. După cum rezultă din (5.8) și valorile sale membre
practic Vikonannya design zavdan dozvolyaє savant bachiti korist od vivchennya іnozemnoї MTIE slіdstvom Chogo Je pіdvischennya іnteresu la tsogo subiect. Devenind nastupnі navchalnі zavdannya: vchitisya Chitat Texti vibirati dintre ele potrіbnu іnformatsіyu vikoristovuvati otrimanі vіdomostі în robotі; vchitisya obmіnyuvatisya іnformatsієyu h.