DSCN4549

ES    |

o*    m

Na rysunku 6.27 pokazano jak zmienia się strumień egzergii przy przenikaniu ciepła przez ścianę. Im większy jest y temperatury (tj. spadek temperatury przypadający na jednostkę długcś'*'). ty;a szybciej zmniejsza się strumień egzergii. W temperaturach T>T_at strumienie ciepła i egzergii mają kierunek zgodny. Jeżeli T < T_at,| to kierunki tych strumieni są przeciwne.

6.123. Dławienie

^; } ]

Przy dławieniu strugi płynącej zaizolowanym przewodem, jedynym cialtąn uczestniczącym w zjawisku jest czynnik termodynamiczny. Stąd

Strata egzergii wynosi więc

ZŚ = GTJst-sJ.    j    I (6.83)

Dla gazu doskonałego lub półdoskonałego wzór ten przyjmuje postać

BŚ *= GRTotln — .    i    (6.84)

Pt

Pierwsza zasada termodynamiki nie pozwala wykryć straty spowodowanej przez dła-^^^wienie. Energia przenoszona przez strumień czynnika nie ulega bowiejm zmianie, zmniejsza I się jednak praktyczna przydatności tej energii.

Zagadnienia i pytania sprawdzające

1. Opisać efekty energetyczne obiegu silnika cieplnego, ziębiarki i pompy grzejnej. Zdefinipwać sprawność termiczną tych maszyn.

I 2. Z jakich przemian składa się obieg Carnota?

| 3. Wyjaśnić znaczenie obiegu Carnota w termodynamice.

4.    Zdeflniować perpetuum mobile drugiego rodzaju. Ile wynosiłaby sprawność termiczna tkj maszyny?

5.    Wymienić sformułowania słowne drugiej zasady termodynamiki.

I Który ze wzorów na róiniczkę entropii można stosować tylko w przemianach przebiegających [ba tarcia, które zaś wzory są    S *ołnyf‘^,» przemianach?

j 7. W jaki 'posób p- przedstawieniu przemiany w układzie T, s można ustalić kierunek przepływu ■Tciepta? Jak można określić znak właściwej pojemności cieplnej?

H Jaką wielkość przedstawia pole zawarte w układzie T, a między krzywą przemiany a osią *? Czy iczenie tego poU\ jest jednakowe w przypadku przemian przebiegających z tarciem i przemian beztar-K^owych?

^ 9. Jak można w układzie T,s przedstawić pracę wykonaną w obiegu?

■ lf. Jak oblicza się entropię roztworu gazów?

. 11. Jak można wzorem matematycznym wyrazić drugą zasadę termodynamiki?

12.    Z jakich .składników składa się suma przyrostów entropii w procesie ostygania gorącej substancji umieszczonej w zimniejszym otoczeniu?

13.    Co to jest prawdopodobieństwo termodynamiczne i jaki jest związek tej wielkości z entropią?

14.    Co to jest fluktuacja?

* m.

15.    Jak wpływa nieodwracalność na koszty eksploatacji procesu cieplnego?

16.    Podać definicję egzergii.

17.    Wymienić składniki bilansu egzergii.

18.    Zdefiniować zewnętrzną stratę egzergii.

19.    Co jest miarą stopnia doskonałości termodynamicznej procesu cieplnego?

20.    Ile wynosi sprawność egzergijna odwracalnego silnika Carnota i sprawność cgzergijna pcrpetuurn mobile drugiego rodzaju?

21.    Jak przebiega izobara i izochora gazu doskonałego w układzie T,sl

22.    Naszkicować przebieg nieodwracalnej adiabaly w układzie T,s.

23.    Wymienić typowe zjawiska nieodwracalne i określić straty egzergii towarzyszące tym zjawiskom.

/^Przykłady

Przykład 1. Pompa grzejna działa między iródlami ciepła o temperaturach 7> g 290°K^T/]~m~fjo^a Moc napędowa agregatu |iV| = 1000 kW, strumień zaś ciepła oddawanego do przestrzeni grzane Qw “ 2600 kW. Obliczyć przyrost wydajności grzejnej A@_w jaki uzyskałoby się gdyby maszyna działał, odwracalnie.    a

Odp.: Sprawność termiczna odwracalnej pompy grzejnej wynosiłaby

ferę E

f|||K

- 4,62.

T„-T,

| Wydajność grzejna tej maszyny wynosiłaby

Ormas i W\HC 1 4620kW.

Stąd

AQ_W I Ó_wmax~Ó» 1 2020 kW..

^pn>kJad 2. Obieg pompy grzejnej służącej do ogrzewania budynku (ry-. 6.28) »..^:jda się z dwu izobai przebiegających bez tarcia i dwu adiabat nieodwracalnych. Czynnikiem obiegowym jest dwuaiomowy

—49°C. Temperatura na zewnątrz bu

doskonały. Skrajne temperatury tego czynnika i_s a 104 C, /«

b)

dynku (otoczenia) // - f_ot - -I0°C. wewnątrz zaś t„ - 18^JC. Najmniejsza różnica tem czynnikiem obiegowym a otoczeniem A// « lOdeg, między czynnikiem obiegowym a At„ - 15 deg. Wydajność grzejna - 40 kW.    ¹¹ ««»mień «-«oła Óu oobi

2) moc maszyny ekspansyjnej jV,_x i sprężarki 4) sumy przyrostów entropii 17 i straty egzergii

E2108