Идеальная обратимая работа ожижения

В формуле (31) второй член определяет количество тепла ( 1 — о), которое надо отнять от 1 кг газа, чтобы из начального состояния 1 перевести его в жидкую фазу О. Характерной особенностью идеального цикла является то, что тепло отводится в две стадии при переменной температуре от Гх до отводится тепло ( 1 — 2), а при постоянной температуре Т — тепло конденсации ( 2 — /о)- Именно непрерывность отвода тепла на участке 1—2 сначала при более высоких, а затем при более низких температурах позволяет обеспечить минимальную затрату работы. Следует подчеркнуть, что обратимый цикл Карно, построенный на изотермах Т1 и То, для целей ожижения является существенно менее выгодным, чем идеальный цикл, так как в цикле Карно все тепло отводится только на самом низком уровне температур То- Это обстоятельство особенно важно для таких веществ, как гелий, водород, неон, у которых теплота конденсации невелика по сравнению с теплотой охлаждения (( 1 — 1 ). Теоретически процесс непрерывного отвода тепла на участке /—2 можно представить как последовательность бесконечно большого количества элементарных циклов Карно, осуществляемых в интервале температур Т —То- [c.36]

Рассмотрим один из идеальных обратимых циклов с ожижением рабочего тела (рис. 2.2). После изотермического сжатия до очень высокого давления на участке 1—2 с отводом теплоты в окружающую среду рабочее тело расширяется в детандере Д с отдачей внешней работы Ад и охлаждением газа на участке 2—/ до температуры Тх- При этом образуется жидкость (точка / на диаграмме TS). В теплообменнике Т она изобарически и изотермически испаряется (участок f—<3) за счет теплоты q , отбираемой от охлаждаемого тела. Точка 3 расположена на линии сухого пара на участке 3—I рабочее [c.52]

Минимальная работа, необходимая для превращения 1 г газообразного гелия при атмосферном давлении и комнатной температуре в жидкий гелий при 4,22° К, мо) (ет быть весьма просто вычислена, если определить изменение энтропии ожижаемого гелия. Рассмотрим обратимый цикл ожижения и предположим, например, что отнимаемое от гелия тепло передается охлаждающей воде при 300° К. Увеличение энтропии охлаждающей воды в точности равно уменьшению энтропии гелия. Графически идеальный цикл ожижения показан на фиг. 1.34. Площадь АВСОЕ представляет собой количество тепла, отводимого от 1 г гелия в процессе его охлаждения от 300 до 4,2° К и конденсации при атмосферном давлении. Площадь прямоугольника ЛЕПР является мерой количества тепла, передаваемого в окружающую среду. Разность этих площадей соответствует количеству работы, которую необходимо затратить для ожижения 1 г гелия. Следует отметить, что минимальная затрата работы больше чем в 4 раза превышает количество тепла. [c.82]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология