полезною действия двигателя теплового

Совмещенные циклы осуществляются без паровой машины и компрессора, н поэтому отсутствуют потери в этих агрегатах, равно как и потери на передачу работы от паровой машины к компрессору. Однако в результате совмещения цикл теплового двигателя имеет низкий коэффициент полезного действия, поэтому тепловой коэффициент такой системы оказывается часто ниже, чем при работе раздельными циклами. Таким образом, внешняя простота абсорбционной машины достигается ценой потерь тепловой энергии. [c.480]

Коэффициентом полезного действия г теплового двигателя называв ся отношение работы производимой машиной за цикл, к количеству теплоты Ql, получаемому машиной за Этот цикл [c.77]

С учетом коэффициента полезного действия (КПД) двигателя ракеты, уравнение (70) позволяет получать соотношение между силой тяготения ракеты Землей и количеством тепловой энергии, затрачиваемой на преодоление этого тяготения. [c.80]

Из-за побочных явлений, сопровождающих основной процесс, протекающий в тепловой машине, ее практический к. п. д. не превышает 0,24 — для паровых машин и 0,30 — для двигателей внутреннего сгорания. А дополнительные приспособления к автомобилю, устанавливаемые в целях его благоустройства и защиты окружающей среды от загрязнений, снижают коэффициент полезного действия иногда до 0,1. [c.94]

Теоретически в топливном элементе можно полностью использовать свободную энергию горючего, которая не очень отличается от его теплотворной способности. На самом деле это не совсем так, поскольку и здесь потери энергии неизбежны. Однако можно получить коэффициент полезного действия, равный 65—70%, т. е. значительно выше, чем у самых лучших тепловых двигателей. [c.140]

Итак, в длительно работающей машине (в циклическом процессе) принципиально невозможно полностью перевести все тепло в работу. Однако оказывается, что полное превращение в работу было бы принципиально возможно, если бы удалось довести температуру охладителя до абсолютного нуля Т = 0). Именно в этом случае коэффициент полезного действия обратимого процесса был бы равен единице в соответствии с уравнением (2.4). Правда, для практики это не имеет никакого значения, так как температура охладителей в тепловых двигателях всегда выше температуры окружающей среды, которая, естественно, всегда намного выше абсолютного нуля. Это обстоятельство может быть использовано для термодинамического определения понятия абсолютного нуля. Абсолютный нуль — такая температура охладителя, которая в обратимом цикле Карно обеспечивает к. п. д. >] = 1. [c.104]

Практически коэффициент полезного действия составляет для паровых машин 4—8%, для мощных тепловых электростанций — до 30%, для мощных стационарных двигателей внутреннего сгорания — до 40—50%. Таким образом, в современных тепловых машинах от 50 до 95% исходной химической энергии топлива теряется бесполезно, причем большая часть этих потерь принципиально неустранима. [c.488]

В 1834 г. Клапейрон развил идеи и выводы Карно и ввел весьма ценный для дальнейших исследований по термодинамике метод графического изображения хода процессов. Р. Майер в своих исследованиях также обратил внимание на разность температур в двигателе как фактор получения механической работы и указал па низкий коэффициент полезного действия тепловых машин. [c.410]

Таким образом, удалось убедиться, что эффективность, или коэффициент полезного действия (к.п.д.), идеального теплового двигателя (обратимого) определяется долей теплоты, получаемой от теплоотдатчика, т. е. той, которая превращается в работу эта эффективность равна разности температур теплоотдатчика и теплоприемника, деленной на температуру теплоотдатчика. В действительности любой тепловой двигатель работает таким образом, что при осуществлении каждого цикла происходит увеличение энтропии Вселенной, а следовательно, такой двигатель работает с меньшей эффективностью. [c.320]

Надежность работы электродвигателя в целом зависит от надежности работы его отдельных узлов в тепловом режиме зависит от нагрева отдельных частей как во время работы, так и в момент пуска, и если температура той или иной части будет превосходить допустимую, то вследствие значительного ослабления изоляции на данном участке наступит ее местное разрушение и пробой, который приведет к полному разрушению изоляционного слоя. В цепи обмотки произойдет короткое замыкание между витками обмотки или на корпус статора, и электродвигатель выйдет из строя. Поэтому тепловому режиму электродвигателя должно быть уделено должное внимание. Тепловые нагрузки на отдельные части экранированного электродвигателя очень велики, так как коэффициент полезного действия у них н же по сравнению с двигателями нормального исполнения и, следовательно, большая часть мощности бесполезно теряется в виде тепловых потерь. Определение температурных нагрузок в отдельных элементах электродвигателя является более сложной задачей, чем это может показаться вначале. [c.126]

Применяемые в настоящее время методы преобразования химической энергии топлива в. электрическую энергию несовершенны. Коэффициент полезного действия тепловых установок не превышает 40%, реальный к. п. д. двигателей внутреннего сгорания на городском транспорте лежит в пределах 15—30%- [c.5]

Формулировка В. Томсона не встречает подобных возражений, и она согласуется с опытом физики ХУП и XIX вв. по созданию двигателей различного рода. Несмотря на важность вопроса об эффективности тепловых машин, основное значение в термодинамике имеет не сама теорема о коэффициенте полезного действия, а только то, что для произвольных тел О, [c.27]

Способ преобразования тепловой энергии расширяющихся газов в полезную работу определяется типом двигателя. В поршневых двигателях газы действуют на поршень, и движение последнего в цилиндре передается на коленчатый вад двигателя, т. е. тепловая энергия топлива непосредственно преобразуется в механическую работу вращения коленчатого вала. В реактивных двигателях тепловая энергия топлива преобразуется в кинетическую энергию газов, вытекающих из сопла. В газовых турбинах струя газа, попадая на лопатки турбины, вызывает вращение ее вала. [c.15]

Верхний предел экономического коэфициента. Воспользуемся теперь вторым началом для доказательства того, что ни один тепловой двигатель, работающий между температурами T a и Tj нагревателя и холодильника, не может иметь экономический коэфициент полезного действия больший чем тот, который мы нашли [c.98]

Из этого следует, что при равенстве температур теплоотдатчика и теплоприемника, т. е. при Тх = Т2, коэффициент полезного действия равен нулю. Иными словами, невозможно получать работу за счет теплоты, если имеется только один тепловой резервуар и работающая система возвращается в исходное состояние. Это и есть формулировка положения о невозможности построения вечного двигателя второго рода. [c.44]

Степень совершенства цикла теплового двигателя х акте-ризуется относительной величиной т] , представляющей собой отношение теплоты, затрачиваемой на совершение полезной работы, ко всей теплоте, подводимой в цикле к рабочему телу. Эта величина называется термическим коэффициентом полезного действия [c.59]

Планк дал формулировку, являющуюся видоизменением формулировки Кельвина . Невозможно построить периодически действующую машину, все действие которой сводилось бы к поднятию некоторого груза и охлаждению теплового источника . Это просто означает, что энергия, содержащаяся в данном тепловом источнике, не может быть использована для получения полезного действия, если только в нашем распоряжении нет другого источника с более низкой температурой. Если бы было возможно обратное, то любой пароход, поезд или автомобиль могли бы двигаться без топлива, так как окружающая вода или атмосфера доставляла бы почти неистощимые количества энергии. Машину, реализующую такую возможность, иногда называют вечным двигателем второго рода . Формулировки Кельвина и Планка свидетельствуют о невозможности осуществить вечный двигатель этого рода. Любую из этих формулировок можно связать с формулировкой Клаузиуса это видно из того, что если работу можно было бы непрерывно получать из теплового источника, то теплоту можно было бы передавать от более низкой к более высокой температуре без охлаждения какого-либо внешнего агента. Также ясно, что любой необратимый процесс в этом случае можно было бы повторять без необходимости остаточных изменений в какой-либо другой системе. [c.96]

Протекание этой реакции сопровождается выделением теплоты (энтальпия реакции отрицательна, см. приложение А), —ДЯ = 393 кДж. Эта теплота расходуется на образование пара в паровом котле. Пар движет турбины и при этом остывает, далее он поступает в теплообменник, где отдает оставшийся запас тепла, конденсируясь в воду. Полезное использование выделившейся при горении энергии (393 кДж/моль) ограничивается коэффициентом полезного действия тепловой машины. К тепловым машинам относятся паровой двигатель, паровая турбина, двигатели внутреннего сгорания, магнитогидродинамические генераторы энергии, термоионный энергообменник и т. д. Все эти устройства преобразуют тепло в другие формы энергии — механическую или электрическую. Источник тепловой энергии отдает тепло при определенной температуре. Часть этого тепла поглощается в теплообменнике с более низкой температурой. Эффективность (коэффициент полезного действия) преобразования энергии т] определяется как отношение всей полезной работы — к теплоте —Q, полученной от источника тепла [c.121]

Работа цикла теплового двигателя АЬ=АЬр—АЬк, а его термический коэффициент полезного действия [c.22]

Вместе с тем, работа Л может быть выражена через термический коэффициент у т полезного действия ЛL= r .Q , где —тепло, затраченное тепловым двигателем. В свою очередь работа Л о есть отношение отведенного тепла к коэффициенту преобразования (л А1 = . [c.30]

Термодинамическая эффективность рассмотренного цикла теплового двигателя определяется его термическим коэффициентом полезного действия. Применение его целесообразно при греющем источнике переменной температуры (газ, горячая вода). При обогреве котла путем непосредственного сжигания топлива требуется поддерживать внутри его высокие давление и температуру. Однако если учесть, что критическая точка водоаммиачного раствора ниже, чем воды, и при температуре аммиака выще 250° возможно его разложение, то по своей эффективности водоаммиачный двигатель в этих условиях уступает двигателю с парами воды. Однако возможность использования такого двигателя при утилизации тепла отходящих газов, а также большое его значение для теории холодильных циклов вызывает необходимость подробного его рассмотрения. [c.461]

В таком тепловом двигателе работа расширения пара будет меньше по сравнению с двигателем, работающим по предыдущей схеме. В результате разделения только часть циркулирующего в системе рабочего тела (сухой пар) совершает работу расширения. Однако тепловая энергия отделенной жидкости не пропадает, а используется для подогрева поступающего в кипятильник крепкого холодного раствора. Таким образом, тепловая энергия отделенной жидкости расходуется не на получение работы, а на регенерацию тепла. В результате этого коэффициент полезного действия г р цикла теплового двигателя с регенерацией тепла в ряде случаев больше, чем 7)2. [c.464]

Для компрессорной системы в случае работы без потерь тепловой коэффициент С представляет собой произведение коэффициента полезного действия теплового двигателя на холодильный коэффициент холодильной машины [c.475]

Введем теперь потери. Пусть все потери прямого цикла выражаются относительным коэффициентом полезного действия обратного — т °, а потери на передачу энергии от двигателя к холодильной мащине —т) . Тогда тепловой коэффициент системы [c.476]

В обычных условиях работы абсорбционной машины цикл с превышением температуры удается осуществить сравнительно редко. За счет обратной подачи в абсорбере возможен сравнительно небольшой подогрев раствора. Вследствие этого коэффициент полезного действия совмещенного цикла теплового двигателя абсорбционной машины, как правило, очень низок. Если в цикле, изображенном на рис. 254,а, повысить давление р или понизить давление р , то возможность осуществления регенеративного цикла с превышением температур уменьшится, и коэффициент полезного действия цикла начнет падать. Давления р и Рд зависят от температур конденсации и кипения в испарителе в холодильном цикле. [c.478]

При полном сгорании глюкозы в калориметрической бомбе выделяется количество тепла (—ДН), равное 674 ккал1моль. Изменение энтропии (tAs) (см. том I) составляет 12 ккал, так что общее понижение свободной энергии (—ДО) равно 686 ккал. Из них в биохимическом окислении глюкозы можно регенерировать примерно 67% в форме, пригодной для использования для произведения механической работы- или эндэргонных химических синтезов. Этот энергетический выход значительно превышает коэффициент полезного действия наилучших тепловых двигателей, построенных до настоящего времени. Основной функцией лимонной кислоты, безусловно, является производство энергии кроме того, она служит исходным соединением для получения промежуточных продуктов, необходимых для синтеза аминокислот и жирных кислот. [c.257]

Дымность выхлопа и полнота использования топлива зависят также от реншма работы двигателя. Работа на холостых оборотах, нри низких тепловых напряжениях в камере сгорания и низком среднем индикаторном давлении вызывает недогар топлива и выпуск его в В1ще дыма вместе с выхлопными газами. При неполном сгорании происходит сильное отло кение нагара в камере сгорания и в выхлопных коллекторах, вызывающее повышение противодавления, прихват поршневых колец, снижение коэффициента полезного действия двигателя. При обнаружении этих явлений необходимо увеличивать нагрузку и число оборотов двигателя. Разогревать двигатель надо постененно. Резкое увеличение нагрузки за счет введения большого количества топлива в холодную камеру также ведет к неполному сгоранию и росту отложений. Эти явления фактически не зависят от химической природы дизельного топлива и определяются главным образом режимом эксплуатации и фракционным составом топлива. [c.197]

Цикл Карно. В упрощенном виде работу теплового поршневого двигателя можно представить следующим образом. От какого-либо источ1П1ка тепла с температурой выше температуры окружающей среды к рабочему телу подводится тепло. При этом рабочее тело расширяется, давит на поршень и, преодолевая приложенную к поршню силу, совершает работу С приходом поршпя в крайнее положение расширение рабочего тела заканчивается. Чтобы двигатель работал, необходимо поршень привести в первоначальное положение, а рабочее тело в первоначальное состояние. При этом часть работы 2 будет затрачена на сжатие рабочего тела. Разность работ расширения и сжатия определяет величину полезной работы двигателя, которая может быть использована для приведения в действие маншн. [c.134]

Химические источники электрического тока. Различные виды энергии, необходимые человеку, часто получают из химической энергии, освобождающейся в результате реакций. Превращение химической энергии в теплоту происходит наиболее просто. Оно может быть осуществлено простым сжиганием различных вешестч на воздухе. Значительно сложнее химическую энергию превращать в электрическую . На тепловых электростанциях химическая энергия, содержащаяся в угле или нефти, путем сжигания последних превращается в тепловую, которая при помощи тепловых двигателей превращается в электрическую. Принципиально в гальванически,ч элементах химическая энергия может превращаться в электрическую с коэффициентом полезного действия (сокращенно к, п. д.), равным 100%. На практике к. п. д., конечно, ниже, но все же достигает 90%. На тепловых электростанциях значения к. п, д. составляют око.ю 35%. [c.245]

Если тепловая машина работает термодинамически обратимо, то к. п. д. такой машины не зависит от природы рабочего тела. Если бы к. п. д. ее зависел от природы рабочего тела, то можно было бы построить вечный двигатель второго рода. Следовательно, второе начало термодинамики можно сформулировать еще и так коэффициент полезного действия тепловой машины, работающей термодинамически обратимо, не зависит от рода рабочего тела, а зависит лишь от разности температур теплоотдатчика и теп-лоприемника (четвертая формулировка второго начала термодинамики). То, что к. п. д. тепловой машины, работающей термодинамически обратимо, определяется разностью температур теплоотдатчика и теплоприемника, непосредственно следует из основного термодинамического цикла (цикла Карно), [c.85]

На второй фазе высвобождается около /з общего количества энергии, заключенной в питательных веществах, а на третьей фазе — около /з. Энергия выделяется не во всех реакциях второй и третьей фаз. Большая часть ее освобождается при окислении содержащих водород соединений молекулярным кислоро-ром с образованием воды. Обычно около 30—40% всей энергии, выделившейся при реакциях второй и третьей фаз, составляет тепловая энергия. 70—60% энергии запасается в организме, и эта энергия затем может быть использована в эндергони-ческих процессах. Следовательно, коэффициент полезного действия окисления веществ в живых организмах составляет обычно 60—70%, т. е. он значительно выше коэффициента полезного действия паровых. или электрических машин, или двигателей внутреннего сгорания. Объясняется это тем, что живой организм представляет не тепловую, а высокоорганизованную химическую машину . [c.21]

Главной задачей термодинамики XIX в. было создание точной и полной теории действия тепловых машин, такой теории, которая могла бы служить основой для проектирования паровых поршневых машин, двигателей внутреннего сгорания, паровых турбин, холодильных машин и т. д. и которая указывала бы научно обоснованные пути усовершенствования этих машин. В связи с этим детальное развитие в XIX в. получила термодинамика газов и паров. Основным методом термодинамики XIX в. был метод круговых про-дессов. Главным содержанием термодинамики XIX в. было 1) исследование различных циклов с точки зрения их коэффициента полезного действия 2) изучение свойств газов и паров 3) разработка и создание термодинамических диаграмм, столь важных для практических расчетов в области теплотехники. С этим направлением исследований связаны имена самих основателей термодинамики Сади Карно, Клапейрона, Роберта Майера, Томсона, Клаузиуса и затем Ренкина, Гирна, Цейнера, Линде и в XX в.—Молье, Шюле, Календера. [c.7]

Мы назовем экономическим коэфициентом полезного действия теплового двигателя отношение полученной с его помощью работык отнятой для этого от нагревателя плоте—Q [c.95]

Пример IV, 4. Определить количество тепла, выделяемого в помещении пошивочного цеха фабрики, в котором работает 70 человек мощность установленных двигателей—30 л. с. коэфициент использования номинальной мощности 1<1 2 0,8 коэфициент неравномерности нагрузки фо = 0,8 коэфициент одновременности работы оборудования фй 0,7 коэфициент полезного действия двигатедей - 0,9 освещение в цехе—40 шт. 200-ватных ламп. Машины обогреваются электричеством 6 штук по 250 вт. В цехе имеется сушилка со средней температурой воздуха 40°, площадь стенок сушилки, выходящих в данное помещение, равна 52 м . Коэфициент теплопередачи стенок К=2 ккал м °С час. Сушилка пропускает в смену 1600 пар обуви. Вес пары — 1 кг, вес пары колодок — 1,5 /сг. Температура выходящей из сушилки обуви = 30°. Температура воздуха помещения = 16°. Составить тепловой баланс помещения, если теплопотери цеха составляют 33 ООО ккал час Решение. Количество тепла, выделяемого людьми при работе, считае.м равным 120 ккал час на человека [c.86]

Тепло можно частично превратить в работу при помощи двигателя, действующего между двумя резервуарами тепла, находящимися при разных температурах. В начале XIX в. ученые и инженеры бились над вопросом, существует ли максимальный коэффициент полезного действия (к. п. д.) такого двигателя и если существует, то какова его величина. Молодой инженер армии Наполеона Сади Карно произвел первый успешный и обоснованный анализ коэффициента полезного действия теплового двигателя, который работал между резервуаром, имеющим высокую температуру, и холодильником. Весь процесс рассматривается как обратимый, так как только в этом случае может быть получена максимальная работа. Будем иметь в виду, что процесс, лежащий в основе работы двигателя, есть абстракция, т. е. это вообралчаемый процесс. Газ в двигателе Карно представляет собой систему, а его части и все остальное — внешнюю среду. [c.88]

В первом сочинении по термодинамике, опубликованном С. Карно в 1824 г.. была поставлена и решена проблема возможного повышения коэффициента полезного действия тепловых двигателей. Относителыго к.п.д. тепловых машин Карно установил две 1еоремы, которые совместно эквивален 1ны второму началу термодинамики. Докажем эти теоремы, исходя из второго начала. [c.77]

Коэффициент полезного действия (к. п. д.), характеризующий переход тепловой энергии в механическую работу при истечении продуктов сгорания из сопла двигателя, уменьшается по мере усложнения состава продуктов сгорания. Этот коэффициент, называемый термическим к. п. д. (т] ), при р/ро = 50 снижается по мере перехода от двухатомных продуктов сгорания (т) = 0,582 для На, N2, СО, НС1) к трехатомным (ti = 0,446 для СОг, Н2О, К2О) и пятиатомным (т], = 0,248 для В2О3, Al Os). Состав продуктов сгорания зависит от применяемых окислителей и горючих. В отношении условий применения большое значение имеет воспламеняемость состава и устойчивость горения, что в большой степени зависит от свойств окислителя. Для повышения интенсивности горения в твердые топлива иногда приходится добавлять катализаторы. Ряд окислителей, в особенности аммонийная селитра, под действием каталитических добавок разлагаются значительное большей скоростью и при более низких температурах, чем без катализаторов. [c.354]