3. Эксергетический метод термодинамического анализа.

3.1. Роль окружающей среды в промышленных энергетических процессах.

Условия окружающей среды оказывают решающее влияние на способ реализации промышленных процессов. Например, производство энергии за счет сжигания топлива использует окислитель из окружающей среды и сбрасываются в нее продукты сгорания. В тепловых циклах окружающая среда используется как один из тепловых резервуаров. В химико-технологических процессах сырьем служат вещества из окрущающей среды  воздух, Н₂О, N₂, O₂, Ar,CH₄ и т.п. Вещества окружающей среды могут использоваться в технологических процессах без обработки  воздух, вода или с изменением их химического состояния. Ценность веществ тем больше ( т.е. затраты на их получение ), чем больше их состояние отличается от состояния в окружающей среде. Технологические процессы конечно оказывают влияние на состояние окружающей среды, но, как правило, состав и температура ее остаются постоянными даже вблизи крупных производств.

Окружающая среда:  литосфера;

 атмосфера ( до 150 км);

 гидросфера.

Масса земной коры ~ 28,5 ·10¹⁸ т, гидросферы ~ 1,5·10¹⁸ т, атмосферы ~

~ 5 ·10¹⁵ т.

Для промышленного производства может использоваться атмосфера только на протяжении 100 км, т.к здесь она считается гомогенной средой. Основные характеристики атмосферы  температура ( Т_max =50⁰C, T_min=

= 80⁰C) и давление ( 720  780 мм.рт.ст.). Состав атмосферы сравнительно постоянен. Основные компоненты:

	V,%	m,%
Азот	78,0	75,5
Кислород	20,95	23,10
Аргон	0,932	1,286
Углекислый газ	0,322	0,046
Водород	510-6	7,610-5
Неон	1,810-3	1,310-3
Гелий	4,610-4	7,210-5
Криптон	1,110-4	2,910-4
Озон	210-7	3,310-6

Кроме того в атмосфере содержится водяной пар 0,02  4 %.

Литосфера не является однородной, в ней преобладает восемь химических элементов: кислород, кремний, алюминий, железо, магний, кальций, калий, натрий. Принято, что относительное содержание химических элементов в земной коре может характеризоваться кларками  это относительная доля содержания элемента в земной коре.

	Содержание,%
Кислород	48,1
Кремний	39,9
Алюминий	8,0
Железо	3,6
Калий	2,7
Кальций	2,5
Натрий	2,2
Молибден	1,2

Это приведены главные элементы земной коры, все остальные  рассеянные. Степень рассеянности  кларк  это отношение содержания элемента, содержащегося в данном месте, к общему содержанию в литосфере.

Гидросфера подразделяется на пресную и морскую воду.

Из приведенных данных видно, что только атмосфера представляет собой гомогенную среду, а литосфера и гидросфера достаточно неоднородны.