173

Egzergię strumienia oblicza się z zależności

czyli dla powietrza

B = m

eln— - R ln— p T P ^Jo

Po podstawieniu danych, otrzymuje się iż

B_l - 3,21 kW, B₂ = 3,24 kW, B = 10,18 kW, B = 4,13 kW

W bilansie egzergetycznym dmuchawy należy uwzględnić fakt, że egzergia powietrza zasysanego z otoczenia B₀ ma wartość zerową, co daje

ÓB_d = N-B_l = 4,4-3,21 = 1,19 kW

Celem analizowanej instalacji jest ogrzanie powietrza kosztem pracy dmuchawy i spadku egzergii wody. W związku z tym sprawność egzergetyczną instalacji definiuje

*le

n + b^-b

3,24

4,4 + 10,18 - 4,13

0,31

Zadanie 5.1

Strumień powietrza ma parametry 1 MPa i 450 K. Parametry otoczenia to 0,1 MPa i 20°C. Obliczyć: (a) egzergię właściwą strumienia z definicji, (b) tę samą wielkość, ale z bilansu, w którym powietrze o parametrach otoczenia jest początkowo sprężane izotermicznie do 1 MPa, a następnie izobarycznie ogrzewane do 450 K, (c) pracę techniczną politropowego rozprężania powietrza od stanu początkowego do stanu równowagi z otoczeniem.

Odpowiedź: (a)    224,9 kJ-kg'¹; (b)    193,6 + 31,3 = 224,9 kJ-K'¹;

(c) 241,8 kJ-kg¹.

Praca techniczna przemiany politropowej jest większa od egzergii, tj. w tym przypadku — pracy maksymalnej. Powód: w pracy maksymalnej ciepło jest wymieniane z otoczeniem o stałej temperaturze. W politropie tak nie jest (przemiana ąuasistatyczna).

Zadanie 5.2

Obliczyć egzergię strumienia wody, jeśli jest ona w stanie wrzenia przy ciśnienieniu 1,5 MPa. Temperatura otoczenia wynosi 20°C. Potrzebne dane fizyczne odczytać z tablic.

Odpowiedź: 169,5 kJ-kg^_1.

173