Теплота полезная цикла

Отношение A/Ql показывает, какая часть теплоты, поглощенной газом за один цикл, превращается в работу. Оно называется коэффициентом полезного действия (к. п. д.) цикла. В данном случае—это к. п. д. цикла Карно с идеальным газом, рассматриваемого как тепловая машина. [c.44]

В поршневых паровых машинах рабочее тело—водяной пар охлаждается не в рабочем цилиндре, а в отдельном конденсаторе, что ухудшает теоретический коэффициент полезного действия, но уменьшает практические потери теплоты. Цикл процессов в паровой машине, без учета неравновесности их, отражается циклом Рэнкина (рис. I. 5). Изобарно-изотермический процесс АВ отвечает испарению воды в котле и наполнению рабочего цилиндра. После отсечки пара (точка В) происходит адиабатическое расширение пара в цилиндре (кривая ВС), а затем выбрасывание охлажденного пара при обратном движении поршня (изобарно-изотермический процесс СО). Коэффициент полезного действия цикла Рэнкина с насыщенным паром равен 0,29—0,36, а с перегретым паром составляет 0,34—0,46. [c.46]

Коэффициент полезного действия такого цикла, работающего равновесно, должен быть тем же, что и у цикла Карно, работающего с идеальным газом. Важно только, чтобы система обменивалась теплотой с окружающей средой при двух температурах, одинаковых в обоих циклах. [c.81]

Все эти выводы получены, как уже подчеркивалось, для идеального газа в качестве рабочего тела. Следовательно, коэффициент полезного действия цикла Карно есть максимальный коэффициент полезного действия тепловых машин, работающих циклами, и невозможно построить такую машину, которая, получив Q джоулей теплоты, превратила бы в работу больше энергии, чем riQ. [c.69]

Итак, пусть в системе происходит циклический процесс, в ходе которого система получает из внешней среды энергию в форме теплоты в количестве Я. Какова наибольшая работа против внешних сил которую может произвести система Отношение наибольшей возможной работы , совершаемой в циклическом процессе, к полученной системой в этом цикле теплоте Я называется термодинамическим коэффициентом полезного действия (КПД) цикла и обозначается символом т) [c.64]

Пусть в любой системе (не обязательно в идеальном газе) совершается обратимый циклический процесс, в ходе которого система обменивается энергией в форме теплоты с окружающей средой и производит против внешних сил работу (не обязательно работу расширения). Чему равен термодинамический коэффициент полезного действия в таком цикле Изобразим рассматриваемый циклический процесс графически (рис. 3). Для описания системы выберем в качестве параметров состояния энтропию 5 и температуру Т. Графически в координатах 5, Т любая точка изображает состояние системы, любая линия — обратимый процесс в системе, любая замкнутая линия — циклический процесс. [c.64]

Энтропия. Математическое выражение второго закона термодинамики. Наиболее полезной для физико-химических целей является формулировка второго закона, связывающая самопроизвольность процесса с ростом энтропии. К ней ведет рассмотрение вопроса о теоретической полноте превращения теплоты в работу в обратимом цикле Карно. [c.91]

Это отношение характеризует степень использования теплоты при превращении ее в работу. Ниже приведен вывод уравнения для вычисления коэффициента полезного действия тепловой машины, в которой тепло превращалось в работу по обратимому циклу Карно. [c.95]

Удельная холодопроизводительность <7 в реальных циклах представляет собою полезный эффект охлаждения, вычисляемый в виде разности холодопроизводительности идеального цикла и потерь холода. При этом в окружающую среду от компрессора отводится теплота <7 . [c.51]

Обратимся к доказательству Р. Клаузиуса (1850). Оно проводится от противного. Допустим, что соотношение (1.33 ) оказалось не универсальным, т. е. нашлось вещество, которое в обратимом цикле Карно имеет коэффициент полезного действия, отличающийся от величины т], выражаемой уравнением (1.33 ). Рассмотрим тогда результат совместной работы двух машин, в одной из которых используется идеальный газ, а в другой — вещество с произвольными свойствами. Пусть машины используют общие источники теплоты. В одной из машин можно получать работу Л = <Э1—(32 за счет поглощения С] при температуре Г1 и отдачи теплоприемнику теплоты Qi при более низкой температуре Т2.С помощью второй машины можно [c.44]

Подбирая соответствующим образом объемы Vi и V2, всегда можно построить циклы с одинаковой площадью. Таким образом, независимо от допускаемого различая в коэффициентах полезного действия т]1 и Т12 можно выполнить условие Л = Qi—Q2 = Qi —Q2, хотя сами теплоты Qi и Q/ или Qg и Q2 могут быть различными. В результате этого оба цикла могут замкнуться одновременно и после одного оборота обоих циклов в окружающей среде произойдут только переносы теплоты между телами с температурами T i и Ti. [c.45]

Коэффициент полезного действия (КПД) указанного цикла определяется как отношение величины работы А, совершаемой машиной, к количеству теплоты 0, получаемой от более нагретого резервуара [c.80]

Тепловой КПД печи периодического действия равен отношению полезной теплоты, расходуемой на нагрев садки, ко всей теплоте, затрачиваемой за время цикла [c.63]

При бесконечно малой длительности цикла сварки тепловые потери ничтожно малы и общее количество подводимой теплоты практически определяется полезной теплотой. При увеличении длительности цикла сварки тепловые потери, пропорциональные времени, растут и общее количество теплоты, необходимой для сварки, значительно увеличивается (рис. 6.8). [c.314]

Тепловыми двигателями называют непрерывно действующие устройства, в которых происходит преврашение теплоты в работу. Тепловые двигатели работают по прямому циклу (по часовой стрелке). Разновидность прямого цикла, как показано ниже, представляет гак называемый теплофикационный цикл, в котором полезным эффектом является не только получение работы, но и использование части отводимой теплоты 172, например, для целей отопления. [c.150]

Для современных турбин Ао, = 0,80- 0,90. Отношение полезно использованной теплоты в реальном двигателе /, к теплоте, затраченной в цикле 9i, называется абсолютным внутренним КПД [c.161]

Если учесть, что для параметров пара р = 17,0 МПа, = = 550 "С и = 0 004 МПа, широко используемых на тепловых электрических станциях, т], = 0,46 и считать %,= 0,85, тогда г , = 0,46 0,85 = 0,39, т. е. только 39% теплоты, подводимой в цикле, превращается в полезную работу. [c.161]

Несмотря на то что в настоящее время осуществляется массовое освоение высоких и сверхвысоких параметров пара (р, = = 23 30 МПа / = 570 600 °С) и глубокого вакуума в конденсаторе (97%, или Р2 = 0,003 МПа), термический КПД цикла Ренкина не превышает 50%. В реальных установках доля полезно используемой теплоты еще меньше из-за потерь, обусловленных внутренней необратимостью процессов. В связи с этим предложены различные способы повышения тепловой эффективности паросиловых установок. [c.162]

Идеальная холодильная машина, как видно из рис. XVI-I, предполагает всасывание компрессором влажного пара и его сжатие в области X < I, где х — паросодержание. Очевидно, даже при достижении в конце сжатия состояния сухого насыщенного пара (х = I), т. е. в предельном варианте реализации обратного цикла Карно, компрессор будет все же всасывать влажные пары хладоагента. Такой процесс, однако, практически невыгоден, так как в результате соприкосновения с нагретыми стенками цилиндра компрессора частицы жидкости будут здесь испаряться без увеличения холодопроизводительности машины при одновременном уменьшении объемного коэффициента полезного действия компрессора. По этой причине компрессор действительной холодильной машины всасывает сухой насыщенный пар, осуществляя его сжатие в перегретой области (адиабата I—2 на рис. XVI-2, б), что составляет третье отличие от идеального рабочего цикла. Заметим, что сжатие паров в перегретой области является термодинамически невыгодным, поскольку на участке 2—3 или /О—// количество холода, приходящееся на единицу затрачиваемой работы, меньше, чем в области влажного пара. Однако небольшой перерасход работы практически перекрывается тем, что вся скрытая теплота хладоагента используется только в испарителе, и производительность компрессора увеличивается за счет возрастания объемного коэффициента полезного действия компрессора. [c.731]

Коэффициент полезного действия Г энергетического цикла есть отношение получаемой от цикла полезной работы I - / ) к теплоте которая затрачивается на получение этой работы [c.291]

Возможна простая графическая интерпретация основных количеств теплоты и работы в координатах Т-З. Так, отводимая в конденсаторе теплота соответствует площади прямоугольника под горизонтальной линией 6-1. Количество теплоты подводимой к рабочему веществу на стадиях нагревания жидкой фазы, испарения воды и перегрева пара, соответствует площади под линией 2-3-4-5. Полезная работа цикла (/ - / ) соответствует площади цикла 1-2-3-4-5-6-1. [c.291]

За цикл газ получает теплоту Q и отдает теплоту Qo. Поскольку к концу цикла газ возвращен к своему исходному состоянию, то, стало быть, разность теплот Q — Qo превращена в работу А, произведенную газом как рабочим телом за один цикл. По определению, коэффициент полезного действия есть отношение этой работы к теплоте, полученной рабочим телом от теплоисточника, т.е. [c.63]

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]

Таким образом, полезная холодопроизводительность установки, работающей по циклу с дросселированием и промежуточным охлаждением, при установившемся рефрижераторном режиме численно равна сумме изотермического эффекта дросселирования (или понижению энтальпии рабочего тела при изотермическом сжатии его) и количества теплоты, отдаваемой рабочим телом кипящему в испарителе криоагенту, за вычетом потерь холода от недорекуперации и в окружающую среду. [c.20]

При осуществлении одного цикла в направлении А- В- С- О рабочее тело получает от нагревателя некоторое количество теплоты Q при изотермическом расщирении (А- В) и отдает охладителю некоторое количество теплоты Q2 при изотермическом сжатии Работа, выполненная машиной, по первому закону термодинамики должна равняться разности Ql—Qрасщирение и сжатие по определению происходят без теплообмена). Коэффициент полезного действия мащины [c.27]

Допустим, что соотношение (1,24), а вместе с ним равенство (1,23) оказались не универсальными, т. е. нашлось вещество, которое в обратимом цикле Карно имеет другой коэффициент полезного действия, отличный от т) для идеального газа. Рассмотрим тогда работу двух машин, в одной из которых используется идеальный газ, а в другой — вещество с произвольными свойствами. Пусть машины используют общие источники теплоты с температурами и Гг. В одной из них можно получать работу А за счет поглощения теплоты О, от теплоотдатчика при Т=Т1 п отдачи теплоприемнику теплоты С 2 при Г=Гг. Это позволяет совершать работу Л = Р1—С г- Во второй машине можно за счет этой работы осуществить холодильный цикл , т. е. провести цикл в обратном направлении и взять от тела с низкой температурой Гг некоторое количество теплоты Сг, отдавая теплоту при более высокой температуре Т Т. Величины, относящиеся ко второй машине, отмечены везде штрихом ( ). [c.25]

Подбирая объемы и г, всегда можно построить циклы с одинаковой площадью, т. е. независимо от допускаемого различия в коэффициентах полезного действия т] я ц удается выполнить условие Л==Р1—Рг—Q2=Л В результате этога оба цикла смогут замкнуться одновременно, и после одного оборота обоих циклов в окружающей среде произойдут только переносы теплоты между телами с температурами Г1 и Гг. Если коэффициенты полезного действия машин не равны, то машину с большим коэффициентом полезного действия можно выбрать в качестве тепловой, а другую, работающую на идеальном газе, сделать холодильной. Если допущение о том, что коэффициент полезного действия первой машины больше, чем второй, является правильным, то [c.25]

Сравнение в ри- и Гя-диаграммах циклов Стирлинга и Карно, осуществляемых в одних и тех же пределах температур горячего и холодного источников показывает, что при замене адиабат сжатия и расширения цикла Карно на изохоры в цикле Стирлинга увеличивается полезная работа при увеличении количества подводимой и отводимой теплоты. В цикле Карно подводимая теплота соответствует площади Ь-1-5-с, а отводимая — площади Ь-6-З-с. В цикле Стирлинга подводимая теплота соответствует площади Ь-1-2-й, а отводимая — площади а-4-З-с, равной площади Ь-б-б -й. [c.75]

Если обозначить через q теплоту, подведенною к 1 кг рабочего тела в термодина-миче(ком цикле, а через дг теплоту, отданную холодному источнику, то полезно испо/ьзованная теплота д, т. е. превращенная в полезную работу, будет [c.31]

В жнейшей тепловой характеристикой термодинамического циклг является отношение количества полезно использованной теплоты к количеству подведенной теплоты. Это отношение называется термическим коэффициентом полезного действия (к. п. д.) цикл и обозначается буквой г]( [c.31]

Цикл Карно равновесен, так как все составляющие его процессы равновесны. При проведении этого цикла в обратном направлении все характеризующие его величины имеют те же значения, что в прямом цикле, но обратные знаки. Теплота Q2 поглощается газом у тела с низшей температурой и некоторая часть ее Ql вместе с отрицательной работой А цикла передается телу с высшей температурой Т . Таким образом, в обратном цикле Карно работа превращается в теплоту и одновременно теплота переносится от тела с низшей температурой к телу с высшей температурой. Обратный цикл Карно дает схему действия и<Эеалбноы холодильной машины. Коэффициентом полезного действия обратного цикла Карно называется отношение затраченной работы к теплоте, отданной нагревателю, т. е. та же величина что для прямого цикла. [c.45]

Выражение (III, 4) получено без каких-либо предположений относительно обратимости машины //. Поэтому оно может относиться как к обратимому, так и необратимому процессам. Из выражения (III, 46) следует, что знак равенства относится кобра-т и м ы м циклам. Следовательно, знак неравенства относится к необратимым циклам. В этих циклах необратимость связана, на-гфимер, с тем. что часть работы путем трения превращается в теплоту, вследствие чего уменьшается коэс[)фициент полезного дейст-ния цикла. Таким образом, коэффициент полезного действия тепловой машины, работающей необратимо, меньше, чем коэффициент полезного действия машины, работающей п обратимому циклу Карно между теми же температурами. [c.83]

Кроме того, оно может быть использовано для получения абсолютной термодинамической шкалы температур. Действительно, если рассмотреть тепловую мап1ину, работающую по циклу Карно при постоянной температуре теплоприемника (0г), но при разных температурах нагревателя (0 ), то полученную от нагревателя теплоту можно рассматривать как термометрическое свойство. Из второго закона следует, что коэффициент полезного действия должен быть функцией температур нагревателя и теплоприемника т)=/(01,02). Для создания температурной шкалы надо выбрать вид этой [c.60]

Эффективность обратного цикла, когда Т < Т с (см. рис. 6.1,<7), оценивается отношением количества теплоты 2 (полезного эффе- [c.150]

Полезная работа в цикле равна разности между технической работой турбины 1т (пл. 34p p23 ) и технической работой, затраченной на привод компрессора 4 (пл. 12р2Р Р , т. е. /ц= /т / = = пл. 12341. Эта же полезная работа равна теплоте ц, которая вычисляется как разность между количеством подведенной д (пл. 12 45121) и отведенной теплоты 92 (пл. 147 1544 ), т.е. = = <71 <72 = 12341 (см. рис. 6.4,в). [c.155]

Из разд. 2.6 мы знаем, что теплота сгорания — это количество тепла, выделяющееся при сгорании I моля соединения до двуокиси углерода и воды. Как и теплоты гидрирования (разд. 6.4 и 8.16), теплоты сгорания часто могут дать полезную информацию об относительной устойчивости органических соединений. Соответствуют ли данные по теплотам сгорания различных циклоалканов предположению Байера о малой устойчивости циклов меньшего или большего размера, чем циклопентан или циклогексан [c.270]

Тем не менее, в EF-G-катализируемой транслокации EF-G с ГТФ к рибосоме присоединяются, и затем ГТФ гидролизуется, т. е. дополнительная свободная энергия тратится. На что Очевидно, что любая энергия может затрачиваться либо для совершения полезной работы против термодинамического потенциала (проведение процесса в гору ), либо на преодоление барьеров в спонтанном ( с горы ) процессе, без накопления полезной работы. Исключая первую альтернативу, остается признать, что вклад ГТФ является чисто кинетическим сначала взаимодействие ГТФ с EF-G обеспечивает присоединение EF-G GTP к рибосоме и тем самым уменьшение барьеров в ходе транслокации, а затем гидролиз ГТФ снимает барьер, создаваемый самим EF-G для следующей стадии элонгационного цикла. Следовательно, энергия ГТФ тратится только на преодоление барьеров и в конечном счете целиком диссипирует в теплоту. Это и есть катализ транслокации. В данном случае особенностью катализа является то, что он энергозависим, как и катализ связывания аминоацил-тРНК с участием EF-Ty. [c.207]

Отсюда следует также и энергетический баланс цикла. Энергетические потребности цикла представляются весьма скромными это детерминация положения аминокислотного остатка в полипептидной цепи, AG°%+ 10 кДж/моль (2,5 ккал/моль) и образование пептидной связи, AG° + 2 кДж/моль (+0,5 ккал/моль). Ясно, что эти энергетические потребности всего цикла с избытком покрываются той свободной энергией, которая освобождается при деацилировании аминоацил-тРНК, Д G° -30 кДж/моль (-7 ккал/моль). Тем не менее, сопряженно с циклом происходит гидролиз двух молекул ГТФ (см. рис. 80), дающий освобождение еще дополнительного большого количества свободной энергии, АСР -60 кДж/моль (-15 ккал/моль). Таким образом, элонгация выглядит процессом расточительным, мало экономичным, с низким коэффициентом полезного действия. Преобладающая часть свободной энергии, освобождаемой в ходе цикла, диссипирует в теплоту. [c.209]

Принципу работы тепловой машины подчиняется любой технологический процесс, поскольку в нем выполняется тот или иной вид работы и теряются различные формы энергии, включая тепловую. В частности, гюлный коэффициеьгг полезного использования природных энергетических ресурсов, т.е. в законченном жизненном цикле, составляет примерно 25% (табл. 14.2). Иэ таблицы следует, что наибольшие потери приходятся на установки, производящие преобразованные виды энергии (электроэнергия, теплота пара и горячей воды, обогащенное топливо), и на установки ее конечного использования (технологические аппараты). [c.406]

Во втором случае предполагается, что полезная работа в цикле двигателя совершается как за счет теплоты сгорания водорода, так и за счет внутренней энергии пароводорода. [c.79]

Калориметрические данные в сочетании со значениями свободной энергии реакций в водных и неводных растворах позволяют получить полезные сведения о соотношениях, существующих между величинами энтальпии и энтропии реакции и константой равновесия. Такие сведения часто очень нужны для интерпретации закономерностей, наблюдаемых для устойчивости ряда комплексов. Однако не всегда понимают, что на основании одних только значений ДЯс и Д5с для реакции в растворе, как правило, нельзя сделать почти никаких выводов об истинных причинах наблюдаемой в ряду зависимости, поскольку эти значения содержат члены, которые трудно выделить и еще труднее оценить количественно. Например, теплоты гидратации многих двухзарядных ионов металлов имеют величину порядка 500 ккал/моль (см. табл. 3). Во всякой реакции, где лиганд замещает молекулу воды, важную роль играет некоторая неизвестная доля этой теплоты гидратации, причем эта доля может оказаться неодинаковой для различных ионов металлов. Поскольку наблюдаемые значения ДЯ образования комплексов металлов в водном растворе обычно в 10—100 раз меньше теплоты гидратации, они могут оказаться намного меньшими, чем неопределенность в значениях теплот гидратации. Иногда закономерности в значениях ДЯс оказываются достаточно явными, и на их основании удается обнаружить интересные корреляции для данного ряда ионов в данном растворителе однако сами по сеЗе эти значения совершенно недостаточны для того, чтобы судить об относительной или абсолютной прочности связей металл—лиганд. Не располагая сведениями о величинах ДЯ% или ДЯдо для термодинамических циклов, описанных в разд. II, бессмысленно обсуждать такие вопросы, как, например, наличие или отсутствие п-связи, резонанс, стери-ческие факторы и т. д. В настоящее время имеется очень мало количественных данных, позволяющих проводить вычисление энергетических членов, указанных в разд. II. Несомненно, эта область исследований должна развиваться в будущем, так как значения энергетнческихсоставляющих ДЯс необходимы для изучения энер- [c.63]

В адиабатном процессе расширения 3—4 рабочее тело понижает температуру от Т ло То и производит полезную работу Л расш-Для осуществления изотермических процессов подвода и отвода теплоты 4—1 и 2—3 предполагается наличие двух бесконечно больших тел (охлаждаемого и охлаждающего), температура которых в процессе теплообмена не меняется, а также отсутствие разности температур между источниками теплоты и рабочим телом, т. е. То является одновременно температурой рабочего тела и температурой охлаждаемой среды, а Т — температурой рабочего тела и охлаждающей среды. При совершении обратного цикла Карно теплота отнимается от тела с низкой температурой Го и [c.10]