53. Последовательность расчетов теплообменного аппарата 2 рода

Известно: , , , , , , , .

Найти: , , .

Проверка расчётов второго рода.

Дано: геометрия, , , , , , (из расчётов первого рода).

Найти: и .

Решение:

В случае если не дано, то его модно найти по формуле:

Из логических соображений зададимся температурами и ,тогда

,

где , .

Используя метод Белоконя, получим следующее уравнение:

54. Круговые процессы, кпд и холодильный коэффициент

Круговой процесс – процесс, который характеризуется возвратом в исходное состояние системы (рабочего тела).

, где - любая из характеристик процесса, таких как давление, объём, температура, энергия, энтальпия и энтропия.

Циклы – периодически повторяющиеся в тепловых машинах круговые процессы.

Если круговой процесс идёт по часовой стрелке это означает, что по верхней дуге тепло подводится, а по нижней отводится. Такой процесс называется прямым и реализуется в тепловых машинах.

Е сли круговой процесс идёт против часовой стрелки это означает, что по нижней дуге идёт подвод тепла, а по верхней дуге идёт отвод тепла. Такой процесс называется обратным и реализуется в холодильных машинах.

Холодильный коэффициент:

КПД:

55. Обратимый цикл Карно, прямой и обратный процесс. Теорема Карно.

Цикл Карно.

1. Состоит из двух изотерм и двух адиабат.

2. Рабочее тело – идеальный газ.

3. Величины и - постоянные.

1-2, 3-4 – изотермические процессы.

2 -3, 4-1 - , .

.

Подвод теплоты от горячего источника производится на изотерме 1-2 при температуре Т₁, при этом рабочее тело - идеальный газ расширяется и совершается полезная работа. В процессе дальнейшего расширения по адиабате 2-3 до температуры Т₂ также совершается полезная работа. Для осуществления последующих процессов - сжатия 3-4 по изотерме Т₂ с отводом теплоты к холодному источнику и адиабатного сжатия 4-1 до начальной температуры Т₁ работа затрачивается.

Термодинамический коэффициент полезного действия определяется температурами холодильника и нагревателя.

- индикаторный КПД.

- механический КПД.

- эффективный КПД.

56. Математическое выражение второго начала термостатики. Основные следствия.

В качестве постулата второго начала термостатики используется утверждение, что «температура есть единственная функция состояния, определяющая направление самопроизвольного теплообмена» или между телами не находящихся в тепловом равновесии невозможен одновременный самопроизвольный теплообмен в противоположных направлениях. Математическое выражение второго начала термостатики -

Следствие I. Совместное выражение первого начала термодинамики и второго начала термостатики позволяет получить дифференциальное уравнение термодинамики, которое связывает между собой все термодинамические свойства веществ

Следствие II. Координаты Т - S являются универсальными координатами термодинамического теплообмена.

Исходя из математического выражения второго начала термостатики площадь под кривой элементарного участка процесса равна подводимому (отводимому) количеству теплоты

dQ = T×dS.

Следствие III. Адиабатный процесс является процессом изоэнтропийным.

Следствие IV. Коэффициент полезного действия и холодильный коэффициент термодинамических циклов тепловых машин не зависят от вида цикла и природы рабочего тела, а определяются лишь средними абсолютными температурами рабочего тела в процессах подвода и отвода теплоты.

Следствие V. Коэффициент полезного действия и холодильный коэффициент цикла Карно всегда выше этих коэффициентов эффективности для любых других термодинамических циклов тепловых машин, осуществляемых в одинаковом диапазоне предельных температур рабочего тела (Т1, Т2).

Следствие VI. Изменение энтропии системы равно сумме изменений энтропии всех тел, входящих в систему (теорема аддитивности энтропии).