Карно паровая

Теоретический цикл паровой компрессионной машины существенно отличается от цикла Карно. [c.374]

Термодинамика — это раздел физики, изучающий энергию формы ее проявления и законы, контролирующие ее свойства. Она возникла как наука, изучающая взаимные превращения теплоты и работы в тепловых двигателях (паровых машинах). Основателем термодинамики считается французский ученый С. Карно (1796—1832), заложивший в своей книге Размышления о движущей [c.43]

Эту закономерность С. Карно охарактеризовал следующими словами Возникновение движущей силы в паровых машинах обязано не действительной трате теплорода, а его переходу от горячего тела к холодному и далее ... повсюду, где имеется разность температур, может происходить возникновение движущей силы . [c.90]

Значительно более выгодны.. щ и удобными по сравнению с воздушными являются паровые компрессионные установки, позволяющие в области насыщенного пара приблизить холодильный цикл к обратному циклу Карно (рис. 6.12). Насыщенный пар низкокипящей жидкости (хладагента) всасывается компрессором и адиабатно сжимается до давления конденсации pj с за-фатой работы /ц (процесс 1-2). После компрессора сжатый пар поступает в конденсатор, где при постоянном давлении pj вследствие отнятия у пара теплоты q охлаждающей водой (процесс [c.169]

Как видно из рис. XVI-1, б, холодильный коэффициент рассматриваемого цикла значительно ниже холодильного коэффициента обратного цикла Карно 1234, соответствующего температуре охлаждения Т и температуре охлаждающей воды Т . Недостатками воздушной холодильной машины являются также необходимость циркуляции очень больших объемов воздуха и тщательной его осушки. В связи с отмеченными недостатками на практике применяются исключительно паровые холодильные машины, использующие двухфазные хладоагенты. [c.729]

Возникновение термодинамики непосредственно связано с развитием конструкций тепловых двигателей в эпо.ху промышленной революции. В 1824 г. Н. Л. Сади Карно (1796—1832) рассмотрел процесс получения механической работы на основе анализа действия паровой машины (цикл Карно). Оказалось, что работа может быть получена лишь при наличии разности температур нагревателя и холодильника двигателя. [c.162]

В паровых компрессионных холодильных установках, которые широко применяются для получения умеренно низких температур (до —100 С), перенос теплоты обеспечивается применением рабочего вещества (холодильного агента). При совершении кругового процесса (обратного цикла Карно) теплота, отводимая от охлаждаемого тела, переходит к испаряющемуся рабочему веществу при низкой температуре, а затем передается охлаждающей среде (воде) от конденсирующегося пара рабочего вещества при более высокой температуре (и более высоком давлении). [c.200]

Очень большое значение для развития термодинамики имели работы Сади Карно, Рудольфа Клаузиуса и Вальтера Нернста. В 1824 г. Карно опубликовал работу о наивысшем теоретически достижимом коэффициенте полезного действия паровой машины и установил, что тепловая энергия может превращаться в работу только при переходе тепла от более горячего тела к более холодному. [c.95]

Еще в 1824 г. П. Л. Сади Карно (1796—1832) рассмотрел и проанализировал условия получения механической энергии в паровом двигателе. Это исследование, начатое им совместно с отцом Л. Н. Карно (1753—1823), известным деятелем эпохи Великой французской революции, привело к открытию так называемого цикла Карно. Анализ действия парового двигателя показал, что механическая работа может быть создана лишь при наличии разницы температур в нагревателе и холодильнике двигателя. Чем больше эта разность, тем больше коэффициент полезного действия машины. [c.410]

В 1824 г. молодой французский физик Сади Карно (1796 —1832)-опубликовал работу, озаглавленную Размышления о движущей сило огня и о машинах, способных развивать эту силу . В ней он рассмотрел вопрос об особенностях теплоты и работы, обратив особое внимание на эффективность паровых машин (тепловых двигателей). Несмотря на тО- [c.318]

В паровых компрессионных холодильных установках, которые широко применяются для получения умеренно низких температур (до —100°С), перенос тепла обеспечивается применением рабочего вещества (холодильного агента). При совершении кругового процесса (обратного цикла Карно) тепло, отводимое от охлаждаемого тела, переходит к испаряющемуся рабочему веществу при низкой температуре, а затем передается охлаждающей среде (воде) от конденсирующегося пара рабочего вещества при более высокой температуре (и более высоком давлении). Для осуществления такого процесса передачи тепла необходимо затратить работу на сжатие пара рабочего вещества от давления испарения до давления конденсации. Эта работа превращается в тепло и также передается охлаждающей среде. [c.203]

Современные холодильные машины работают с отклонением от цикла Карно, так как расширительный цилиндр в них заменен регулирующим вентилем (рис. 5). Это объясняется тем, что в цикле паровой холодильной машины работа расширения составляет небольшую часть от работы цикла, а изготовление расширительного цилиндра практически представляет большие трудности. Регулирующий вентиль прост по устройству и дает возможность легко регулировать работу холодильной машины. [c.12]

Третьей особенностью цикла паровой холодильной машины, отличающей его от цикла Карно, является засасывание компрессором сухого насыщенного или перегретого пара, что создает сухой ход компрессора. Это можно обеспечить за счет внутреннего теплообмена. В таком случае пар, проходя теплообменник, может не только подсушиваться, но и значительно перегреваться за счет тепла, воспринимаемого от жидкости, поступающей к регулирующему вентилю. [c.14]

Рабочим телом газовых турбин в отличие от паровых является не водяной пар, а газ, получаемый от сгорания топлива в воздушной среде. В свое время Сади Карно четко определил условия, при которых наиболее целесообразным представляется использование газов в качестве рабочего тела двигателя. Он писал Воздух представляется более пригодным, чем пар, для использования движущей силы падения тепла при высокой температуре при низкой температуре водяной пар может быть более подходящим . [c.9]

Сади Карно можно считать первым, кто заложил количественные основы второго начала термодинамики. В своей единственной опубликованной работе Размышления о движущей силе огня и средствах, какими можно развить эту силу (1824 г.) он показал, что получение работы за счет запаса теплоты может происходить только благодаря переносу теплоты от более нагретого тела к более холодному. Не владея еще правильными представлениями о теплоте, он уподобил передачу тепла спаду уровня водного потока и в этой связи рассматривал превращение теплоты в движение в паровых машинах. С. Карно символически представил функционирование тепловых машин в виде цикла, получившего название цикла Карно. [c.18]

В рассматриваемом ниже цикле Карно, представляюш,ем прототип паровой машины и других обычных тепловых двигателей, преврашение теплоты нагревателя (например парового котла) в работу компенсируется одновременным необратимым переходом части этой теплоты к холодильнику. Эта часть теплоты не может быть использована для получения работы. [c.293]

Исторически второе начало термодинамики было сформулировано гораздо раньше первого начала, но со временем оно получало все новое и новое толкование, а его формулировки становились все более строгими. Впервые основное положение второго -начала было дано М. В. Ломоносовым (1747 г.) ...холодное тело В, погруженное в теплое тело А, не может воспринять большую степень теплоты, чем какую имеет А . Первая математическая формулировка условий превращения теплоты в полезную работу была сделана Сади Карно (1824 г.). Им же были выведены следствия, имеющие большое значение для конструирования паровых машин. В работах немецкого физика Клаузиуса (1850 г.) и английского физика Томсона (лорда Кельвина) (1854 г.) были развиты идеи, которые вышли далеко за пределы первоначально поставленной теплотехнической задачи. Несколько позже Максвелл, Больцман и Гиббс установили связь второго начала с молекулярно-кинетическими представлениями. Это привело к статистическому толкованию второго начала термодинамики. [c.68]

Карно придерживался, когда писал свой труд, гипотезы о вещественной природе теплоты . Карно видел (ошибочно) эквивалент произведенного количества работы в переходе ( падении ) неизменного (требование гипотезы) количества теплоты из резервуара более высокой температуры в резервуар более низкой температуры. Возникновение движущей силы в паровых машинах обязано не действительной трате теплорода, а его переходу от горячего тела к холодному . И далее Повсюду, где имеется [c.145]

Мы не Можем предпочесть работу Каратеодори рассуждению Карно — Клаузиуса. В последнем содержится так много поучительных идей, что мы считаем его, особенно в начальной стадии изложения, совершенно незаменимым. В том, что это рассуждение оперирует техническими представлениями, мы видим скорее преимущество, чем недостаток. Ведь и термодинамика первоначально развивалась в связи с задачами конструирования паровых машин ([35], стр. 5). [c.272]

Карно первый понял, что анализ действия реальных тепловы.х (.холодильных) машин дал бы мало полезного. Ф. Энгельс писал (Зн изучил паровую машину, проанализировал ее, нашел, что в ней основной процесс не выступает в чистом виде, а заслонен всякого рода побочными процессами, устранил эти безразличные для главного процесса побочные обстоятельства и конструировал идеальную паровую машину (или газовую машину), которую, правда, так же нельзя осуществить, как нельзя, например, осуществить геометрическую линию или геометрическую плоскость, но которая оказывает, по-своему, такие же услуги, как эти математические абстракции она представляет рассматриваемый процесс в чистом, независимом, неискаженном виде (112], стр. 181). [c.144]

Первые обстоятельные термодинамические исследования осуществил талантливый французский инженер Сади Карно (1824 г.). Они были посвящены выявлению условий экономичной работы паровых машин. В результате этих исследований были определены факторы, от которых зависит степень совершенства процессов превращения теплоты в работу, а также установлен ряд положений, составляющих основу второго закона термодинамики. [c.8]

В паровых холодильных машинах наиболее выгодным циклом с точки зрения затраты энергии (работа А1) является обратный цикл Карно, в котором отвод тепла от охлаждаемого объекта к рабочему веществу и от него в окружающую среду совершается при постоянной температуре, т. е. изотермически. [c.20]

Хотя цикл Карно является теоретическим, рассмотрение его позволяет сделать важные практические выводы. Рассматривая уравнение, можно заметить, что холодильный коэффициент зависит от температуры охлаждаемого объекта Т о и окружающей среды Г. При понижении Го и постоянной величине Г, холодильный коэффициент уменьшается. Уменьшение холодильного коэффициента происходит также при возрастании температуры окружающей среды при постоянной температуре Го. Холодильный коэффициент цикла Карно имеет наибольшее значение по сравнению с реальными циклами паровых холодильных машин и, следовательно, требует минимальной затраты работы, являясь идеальным обратным циклом. В действительном цикле температура рабочего вещества Го всегда ниже температуры охлаждаемого объекта на некоторую величину АГо (8—10°Q, и, наоборот, когда рабочее вещество вступает в теплообмен с окружающей средой, его температура бывает выше температуры среды на величину АГ (5—10°С). На рис. 9 пунктирными линиями условно показаны дополнительные перепады температур. Из диаграммы видно, что холодильный коэффициент цикла с учетом температурных напоров меньше холодильного, коэффициента обратного цикла Карно, так как возрастает площадь, определяющая величину затраченной работы (увеличивается Г, уменьшается Го). В реальных циклах можно отметить и ряд других потерь, которые приводят к уменьшению холодильного коэффициента. Эти потери рассматриваются ниже. Но все же, несмотря на меньшую эффективность реальных парокомпрессионных циклов по сравнению с идеальным циклом, они обеспечивают достаточно высокое значение холодильного коэффициента, лишь немного отличающегося от соответствующего значения его для обратного цикла Карно. Например, при = 30°С и Го = —15°С для аммиака е = 4,85, для фреона-12 е = 4,72, а для любого холодильного агента в обратном цикле Карно е = 5,74. [c.23]

Обратный цикл Карно можно осуществить в паровой холодильной машине с расширительным цилиндром. На рис. 11, а изображена принципиальная схема такой машины. Холодильным агентом [c.30]

Теоретический процесс паровой холодильной машины, имитирующий цикл Карно (рис. 11, б), должен протекать в области влажного пара — между пограничными кривыми, так как только в этой области изобары совпадают с изотермами. Для того чтобы построить теоретический цикл в диаграммах, нужно провести изотерму /к (2—3, рис. И, б) и из точек 2 и 3 — адиабаты (вертикальные линии) до пересечения с изотермой о точках 1 я 4. Цикл Карно [c.31]

Рабочий действительный процесс паровой холодильной компрессорной машины отличается от цикла Карно 1) РЦ заменен регулирующим вентилем РВ) 2) жидкость перед РВ охлаждается [c.31]

Изложим термодинамическую теорию компрессорной холодильной машины, работающей совместно с паровым двигателем, рабочим телом которых является однокомпонентное вещество. На рис. 5,а изображена принципиальная схема такой системы. Прямой и обратный циклы осуществляют обратимые процессы Карно при отсутствии потерь на передачу работы от двигателя к холо- [c.22]

Особенность регенеративного цикла состоит, в том, что конденсат, имеющий после конденсатора температуру 2 = 28- 30 °С, прежде чем поступить в паровой котел, подофевается в специальных теплообменниках П1—ПЗ (рис. 6.7,а) паром, отбираемым из промежуточных ступеней турбины. Осуществляя ступенчатый подофев воды в результате ступенчатого отбора теплоты пара в процессе его расширения, можно реализовать идею регенеративного цикла Карно, для участка цикла в области насыщенного па- [c.162]

Обычно переход химической энерги г топлива в электрическую осуществляется многостадийно химическая энергия—>-тепло-вая— -механическая — -электрическая энергия. Наибольщие потери происходят на стадии перехода тепловой энергии в механическую даже по самому термодинамически выгодному циклу Карно к. п. д. этого перехода сэставляет лишь около 50%. На практике же к. п. д. газовых и паровых турбин не превышает 45%, дизельных установок — 30%, бензиновых двигателей — 20%. [c.118]

Для выяснения преимуществ непосредственного превращения химической энергии в электрическую сравним этот способ с теплосиловым. Различные способы превращения химической энергии в электрическую представлены на фиг. 1. В электростанции, работающей на угле (верхняя строка фиг. 1), вся химическая энергия топлива А", равная изменению энтальпии при реакции С 4- О2 = СО2 -Ь АН, превращается при сгорании угля в тепловую энергию Т. Согласно второму закону термодинамики, теплота как низкокачественный вид энергии может быть преобразована в паровой машине или турбине в механическую энергию М в лучшем случае лишь в доле, соответствующей к. п. д. цикла Карно = Т1 — T2) T (T — начальная температура пара, Т2—конечная температура пара). Поэтому, например, при начальной температуре пара 600° К = 327° С и конечной 300° К = 27° С к. п. д. может быть равным максимум = (600—300)/600 = 0,5 = 50%- На фиг. 1 это выражено меньшей высотой прямоугольника М по сравнению с прямоугольником Т. Дальнейшее почти 100%-ное преобразование механической энергии М в электрическую Э не лредставляет принципиальных трудностей. Таким образом, [c.16]

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]

В аммиачных холодильных машинах нецелесообразно применять внутренний теплообмен, а в машинах, работающих на фреоне-12, его широко практикуют, так как он экономически выгоден-Третьей особенностью цикла паровой холодильной машины, отлйтаГО1цёй его от цикла Карно, является засасывание компрессором сухого насыщенного или перегретого пара, что обеспечивает сухой ход компрессора. [c.18]

Исторически Т. возникла как учение о взаимопревращениях теплоты и механич. работы (механич. теория тепла). Толчком к созданию Т. послужило развитие теплотехники и, в частности, изобретенне паровой машины в конце 18 в. Однако значительную роль в создании Т. сыграли многие более ранние открытия в естествознании, в т. ч. изобретение термометра (Галилей, 1592), создание первых температурных шкал (Бойль, 1695, Цельсий, 1742), введение понятий о теплоемкости и так наз. скрытых теплотах — теплоте плавления и теплоте испарения (Блек, 1760—62), и, наконец, установление газовых законов. Непосредственно к открытию первого закона Т. привели опыты Румфорда (1798), к-рый наблюдал выделение большого количества теплоты нри сверлении пушечного ствола, и гл. обр. исследования Майера (1841—42) и Джоуля (1843) по установлению принципа эквивалентности между работой и теплотой и измерению механич. эквивалента теплоты. Основой второго закона Т., сформулированного Клаузиусом (1850) и Томсоном (Кельвином) (1851), послужил труд Карно (1823) Размышления о движущей силе огия и о машинах, способных развивать эту силу , в к-ром впервые был дан анализ работы идеальной тепловой машины (см. Карно цикл). Т. обр., Т. как наука сформировалась в середине 19 в. В последующем важнейшими этапами в развитии Т. явились создание общей теории термодинамич. равновесия (Гиббс, 1875—78) и открытие третьего закона Т. (Нернст, 1906). Параллельно расширялись области применения термоди-намич. законов в различных областях науки и техники. [c.47]

Идеальным (т. е. максимально обратимым) циклом парового двигателя является цикл Карно с постоянными температурами кипения и конденсации рабочего вещества. Он состоит из четырех Бнутренне обратимых процессов, чередующихся один с другим — двух адиабатических и двух изотермических. [c.61]

Классический путь Карно —Клаузиуса рассматривает только частный случай системы с двумя степенями свободы, но существование энтропии здесь доказывается исходя из принципа, который с достаточным основанием можно считать обобщением опыта макроскопической физики, даже если иметь в виду не просто работу паровой машины, а и работу произвольного периодически действующего устройства, способного превращать теплоту в работу за счет электрических, магнитных и любых других эффектов. Безуспешные попытки создания подобных устройств не лрекращаются до сих пор. [c.32]

В паровой машине явления, связанные с теплотой, давление.м, испарением и конденсацией, происходят простым и улорядоченньш образом. Существование паровой машины дало огромный импульс к созданию мощной и общей науки, к созданию термодинамики. Выдающимся подтверждением является труд Карно ([34], стр. 19). [c.272]

Карно, когда писал свой труд, придерживался гипотезы о вец],ественной природе тeплoтьr Карно видел эквивалент произведенного количества работы не в равном количестве теплоты, полученной машиной, но в переходе ( падении ) неизменного (как эго требовала гипотеза) количества теплоты из резервуара более высокой температуры в резервуар более низкой температуры. Возникновение движущей силы в паровых машинах обязано не действительной трате теплорода, а его переходу от горячего тела к. холодному . И далее Повсюду, где имеется разность температур, может происходить возникновение движуш,ей силы)) ([П, стр. 20, 22). [c.141]

В настоящее время к группе топливных элементов относят не только элементы, использующие в качестве активных материалов кислород и горючие материалы, но и все системы, в которых активные материалы вводятся в элемент извне по мере их расходавания (ТЭ с вспомогательными приспособлениями называются электрохимическими генераторами энергии ). При сжигании топлива в современных тепловых электростанциях, работающих по схеме паровой котел—турбина—> электрогенератор, суммарный к. п. д. не превышает 20—40%, поскольку степень перехода тепловой энергии в механическую ограничивается циклом Карно. Не имеющее этого ограничения окисление топлива в топливном элементе может быть проведено с к. п. д., близким к 100%. Максимальный к. п. д. равен [c.436]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология