Нужна помощь в написании работы?

Величина эксергии теплового потока определяется уравнением:

                                      

Обозначим:

 - температурная функция (термический КПД прямого цикла Карно между температурами  То  и Т ), тогда

                                                       

В частном случае   при T= idem    и τе= idem

eq= τeq

Величина τe является функцией состояния  системы и окружающей среды, так как зависит от T0 и T.  В отличие от τe величина q не является параметром состояния. Она не зависит от T0, а только от хода процесса.

Внимание!
Если вам нужна помощь в написании работы, то рекомендуем обратиться к профессионалам. Более 70 000 авторов готовы помочь вам прямо сейчас. Бесплатные корректировки и доработки. Узнайте стоимость своей работы.

         Важной функции состояния τe  необходимо уделить больше внимания. Как мы увидим дальше, практически ее значение описывает величину eq. Если принять T0 = 20 0С то зависимость приобретает следующий вид:

Рис.3.2. Зависимость τ от Т0

Построим график функции в системе координат T, τe. Это гипербола, пересекающая ось абсцисс в точке T0=293,15 К.

При разных значениях T0  зависимость τe   представляет семейство гипербол, каждая из которых будет пересекать ось абсцисс в точке, соответствующей Т0.

                                                                                                             

Определим область значения функции и ее связь  с q.

1. Т → ∞, τe  → 1

2. Т → 0,  τe  → -∞

Таким образом, величина τe может принимать все рациональные числовые значения в интервале от -∞ до 1.

3. Сравнительно небольшая область положительных значений τe соответствует обширной области абсолютных температур от T0 до T→∞. При этом из графика видно, что по мере увеличения T  темп роста τe замедляется, ее значение стремится к 1. Из этого следует, что температурный поток при T→∞ может рассматриваться как поток высококачественной эксергии, равносильный работе, т.е. при больших значениях T  разница между энергией тепла и работой становится несущественной.

4. Большая зона отрицательных значений τe соответствует относительно небольшому интервалу температур от Tос до T→0. Такая зависимость τe от Т в этой области отражает более высокую эксергетическую ценность теплового  потока почти во всей зоне низких температур по сравнению с таким же потоком при высоких температурах.

5. Изменение знака τe при переходе через T0 приводит к соответствующему изменению знака эксергии теплового потока:

- при температуре выше Tос знаки eq и q одинаковы. (τe >0, eq>0, q>0)

Это значит, что направление потока энергии совпадает с направлением  теплового потока. Отводя от системы  энергию в форме тепла, мы отводим и эксергию.

- при температуре ниже Tос знаки потоков теплоты и эксергии противоположны. Если q<0,    то при   τe <0  eq  >0.

В этих условиях, отводя теплоту от системы, мы подводим к ней эксергию. Чем ниже температура T тела по отношению к окружающей среде, тем большее количество работы будет затрачено на создание теплового потока, направленного от тела с более низкой температурой  к окружающей среде или получено работы при использовании теплового потока между телом и окружающей средой.

 Таким образом, можно сделать вывод, что величина эксергетической температурной функции может быть использована для оценки качества энергии.

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту
Узнать стоимость
Поделись с друзьями