ما هو ثابت الحرارة العملية ؟

تاريخ:

2019-04-18 05:00:30

الآراء:

14

تصنيف:

1مثل 0كره

حصة:

بناء الآلة الحرارية التي يمكن أن تؤدي العمل من خلال استخدام الحرارة ، فمن الضروري لخلق ظروف معينة. أولا وقبل كل شيء ، حرارة المحرك يجب أن تعمل في دوري الوضعية ، حيث سلسلة متتابعة الحرارية عمليات إنشاء دورة. نتيجة دورة الغاز المغلقة في اسطوانة مكبس متحرك, القيام بالعمل. ولكن دورة واحدة دوريا تشغيل الجهاز قليلا ، فإنه يحتاج إلى تنفيذ دورات مرارا وتكرارا لفترة معينة. مجموع الأعمال المنجزة في إطار زمني محدد ، في الواقع ، مقسوما على الزمن يعطي مفهوم آخر مهم – الطاقة.

في منتصف القرن التاسع عشر تم إنشاء أول الآلة الحرارية. أنها أنتجت العمل ، لكنه قضى كمية كبيرة من الحرارة الناتجة من احتراق الوقود. ثم كان أن علماء الفيزياء النظرية بدأت أتساءل: “لأن العامل الغاز الحرارية الجهاز ؟ كيفية الحصول على أقصى قدر من العمل مع استخدام الحد الأدنى من الوقود ؟ "

لأداء تحليل العمل الغاز اللازمة لإدخال نظام التعاريف والمفاهيم. مزيج من كل التعاريف و إنشاؤه من جديد العلمية حقل يسمى: "هندسة الديناميكا الحرارية". في الديناميكا الحرارية وقد اعتمد عدد من الافتراضات ، لا يقلل من الاستنتاجات الرئيسية. يعمل الجسم – زائلة الغاز (غير الموجودة في الطبيعة) التي يمكن ضغطها إلى الصفر حجم الجزيئات التي لا تتفاعل. في الطبيعة لا يوجد سوى الغازات الحقيقية التي لها خصائص متميزة, متميزة من الغاز المثالي.

المزيد

التجريبية مستوى المعرفة في مجال العلوم

التجريبية مستوى المعرفة في مجال العلوم

 التجريبية مستوى المعرفة في العلم إلى حد ما يتوافق مع المستوى الحسي من الدراسة النظرية-عقلانية أو منطقية. بالطبع المطلق المطابقة من العسل في نفوسهم. ثبت أن تجريبية على مستوى الإدراك لا يشمل فقط الحسية ، ولكن من المنطقي أيضا الدراسة. المعلومات ال...

ما هو خاص: ترجمة التعبيرات الأكثر شهرة مع هذه الكلمة

ما هو خاص: ترجمة التعبيرات الأكثر شهرة مع هذه الكلمة

العديد من الكلمات ذات الأصل الأجنبي غالبا ما تستخدم في اللغة الروسية أن استخدام بعض منهم ليس دائما معرفة قيمتها الحقيقية. على سبيل المثال, في اللغة الإنجليزية صفة خاصة (خاصة). ما هذا, دعونا معرفة وننظر الأكثر شهرة التعبير معه.انجليزيهإلى معرفة المعنى...

أقدم رجل على وجه الأرض: من هو ؟

أقدم رجل على وجه الأرض: من هو ؟

بالطبع كل منا يود البقاء في هذا العالم لأطول فترة ممكنة, ولكن للأسف, لا أحد الأبدية. فمن الواضح أن يتأثر العمر المتوقع من قبل العديد من العوامل: صورتها ، التغذية ، مكان الإقامة ، الوراثي للمرض وهلم جرا. في المتوسط, رابطة الدول المستقلة الرجال يموت حو...

إلى النظر في نموذج ديناميات السوائل العامل اقترح قوانين الديناميكا الحرارية ، التي تصف الأساسية الحرارية العمليات ، مثل:

adiabatic process

  • Isochoric process &ndash ؛ هو العملية التي تحدث دون تغيير حجم السوائل العامل. حالة isochoric process, v=const ؛
  • Isobaric process – هو العملية التي تحدث دون تغيير في الضغط في العمل المتوسطة. شرط Isobaric process P=const ؛
  • معزول (متساوي) عملية – هو العملية التي تتم مع الحفاظ على درجة الحرارة عند مستوى محدد سلفا. حالة متساوي العملية ، T=const ؛
  • عملية ثابت الحرارة(الحرارة, ما يسمى الحرارة الحديثة) – عملية تحدث في الفضاء دون تبادل الحرارة مع البيئة. حالة عملية ثابت الحرارة ، q=0;
  • Polytropic عملية – هذا هو الأكثر المعمم العملية التي توضح كل ما سبق ذكره الحرارية العمليات ، وكذلك سائر من الممكن أن ترتكب في اسطوانة مع مكبس متحرك.

خلال إنشاء أول محركات حرارية كنت أبحث عن الحلقة ، والتي يمكن الحصول على كفاءة عالية جدا (معامل الأداء). سادي كارنو ، واستكشاف مجمع الحرارية العمليات على هواه جاء إلى تطوير دورة سميت به – دورة كارنو. فإنه يقوم باستمرار متساوي الحرارة ، ثم adiabatic process من الضغط. وسائل العمل بعد تنفيذ هذه العمليات الطاقة في الداخل ، لكن الدورة لم تكتمل حتى السوائل العامل يوسع ويؤدي متساوي عملية التوسع. لإكمال دورة والعودة إلى الأصل معلمات المتوسطة العاملة في التقدم على  ؛ adiabatic process ملحقات.

كارنو أثبتت أن كفاءة في دورة تصل إلى الحد الأقصى و يعتمد فقط على درجة حرارة اثنين الأيسوثرم. أعلى الفرق بينهما ، وبالتالي ارتفاع الكفاءة الحرارية. محاولات لخلق حرارة المحرك في دورة كارنو لم تنجح. إنها دورة لا يمكن أن يؤديها. لكنه أثبت المبدأ الرئيسي من القانون الثاني للديناميكا الحرارية عن استحالة الحصول على وظيفة ، أي ما يعادل تكلفة الطاقة الحرارية. وضعنا عددا من التعاريف الثانية بداية (القانون) للديناميكا الحرارية والتي على أساسها رودولف كلوسيوس مفهوم الكون. الاستنتاج الرئيسي من بحثه – الكون هو في تزايد مستمر ، مما يؤدي إلى الحرارة “الموت".

إن أعظم إنجاز كلوسيوس كان فهم عملية ثابت الحرارة ، عندما أعدم ، والكون من السوائل العامل لا يتغير. لذا adiabatic process كلوسيوس – هو s=const. هنا s-هو الكون الذي يعطي اسم آخر عملية نفذت دون توريد أو إزالة من الحرارة, - isentropic العملية. عالم تشارك في البحث عن هذه الدورة حرارة المحرك ، حيث سيكون هناك زيادة في الانتروبيا. ولكن للأسف لقد فشلت في خلق. ولذلك يستنتج أن حرارة المحرك لا يمكن أن تنشأ على الإطلاق.

العمل في adiabatic process

ولكن ليس كل الباحثين تم تكوينها متشائما جدا. كانوا يبحثون عن الحقيقية دورات المحركات الحرارية. نتيجة البحث نيكولاس أوتو آب / أغسطس خلق نفسه دورة حرارة المحرك ، والتي يجري تنفيذها الآن في المحركات التي تعمل على البنزين. هنا هي على  ؛ adiabatic process من ضغط العمل و isochoric المدخلات الحرارة (الاحتراق في حجم ثابت) ، ثم هناك adiabata التوسع (يتم العمل عمل الهيئة في عملية زيادة حجمه) isochoric إزالة الحرارة. أول محركات الاحتراق الداخلي وفقا دورة أوتو يستخدم كوقود الغازات القابلة للاشتعال. بعد ذلك بكثير اخترعوا المكربن ، والتي بدأت في إنشاء الهواء-البترول خليط من الهواء مع أبخرة البنزين وتسليمها إلى اسطوانةالمحرك.

دورة أوتو ضغط خليط قابل للاشتعال لذا مقدار ضغط الصغيرة نسبيا – خليط قابل للاشتعال يميل إلى تفجير (تنفجر عند بلوغ الحرجة الضغط ودرجة الحرارة). ولذلك فإن العمل في الحرارة عملية ضغط صغير نسبيا. هنا هو عرض مفهوم آخر: درجة ضغط-نسبة من إجمالي حجم ضغط.

إيجاد سبل زيادة كفاءة استخدام الطاقة و الوقود المستمر. الزيادة في الكفاءة كان ينظر إلى زيادة نسبة الضغط. رودولف ديزل المتقدمة دورة في توفير الحرارة تتم عند ضغط ثابت (Isobaric process). دورة كان أساس من المحركات التي تستخدم وقود الديزل (تسمى في بعض الأحيان زيت الديزل). في دورة محرك الديزل يتم ضغط خليط الوقود و الهواء. لذلك أنا أقول أن ما يتم العمل في عملية ثابت الحرارة. درجة الحرارة و الضغط في نهاية ضغط مرتفع ، وذلك باستخدام الحاقن هو حقن الوقود. هو مختلطة مع الهواء الساخن يشكل خليط قابل للاشتعال. أنها تحرق ، لأنه يزيد الطاقة الداخلية السوائل العامل. المزيد من الغاز التوسع في adiabate ارتكبت السكتة الدماغية.

محاولة تحقيق دورة الديزل في المحركات الحرارية فشلت حتى غوستاف Trinkler التي تم إنشاؤها جنبا إلى جنب دورة Trinkler. وهو يستخدم اليوم في محركات الديزل. في دورة Trinkler الحرارة يتم توفيره من قبل isochore ثم isobare. فقط بعد الانتهاء من ذلك adiabatic process التوسع في عمل الجسم.

adiabatic process

قياسا على المكبس الحراري آلة عمل التوربينات. ولكن عملية إزالة من الحرارة في نهاية فائدة ثابت الحرارة التوسع في الغاز يتم عن طريق isobare. على الطائرات مع توربينات الغاز محركات التوربيني ثابت الحرارة العملية تتم مرتين خلال ضغط والتوسع.

لتبرير كل المفاهيم الأساسية ثابت الحرارة العملية ، كان الصيغ المقترحة. هنا يظهر كمية مهمة ، ودعا نسبة محددة مع ارتفاع درجات الحرارة. قيمة غاز ثنائي الذرة (الأكسجين والنيتروجين – هذه هي الأساسية ثنائي الذرة الغازات الموجودة في الهواء) يساوي 1.4. لحساب نسبة محددة مع ارتفاع درجات الحرارة وتستخدم اثنين من الخصائص المثيرة للاهتمام ، وهي Isobaric و isochoric السعة الحرارية السوائل العامل. نسبة من ك=م أ/Cv – نسبة محددة مع ارتفاع درجات الحرارة.

لماذا في النظرية دورات المحركات الحرارية تستخدم الحرارة العملية ؟ فعلا polytropic العمليات ، ولكن يرجع ذلك إلى حقيقة أن أنها تحدث بسرعة عالية ، فمن المعتاد أن نفترض عدم وجود تبادل الحرارة مع البيئة.

90% من الكهرباء المنتجة في محطات توليد الطاقة الحرارية. كما السوائل العامل يستخدم بخار الماء. ويتم الحصول عليه عن طريق الماء المغلي. زيادة قدرة البخار ، فمن محمص. ثم ارتفاع ضغط البخار يتم تزويد التوربينات البخارية. هنا يحدث أيضا على  ؛ adiabatic process من التوسع. التوربينات دفعتها ، يتم تمريرها إلى المولد. وهذا بدوره يولد الكهرباء للمستهلكين. التوربينات البخارية تعمل على دورة رانكين. من الناحية المثالية ، تحسين الكفاءة يرتبط أيضا مع زيادة في درجة الحرارة و ضغط البخار.

كما يرى من فوق, عملية ثابت الحرارة شائع جدا في إنتاج الميكانيكية والكهربائية الطاقات.

تعليقات (0)

هذه المادة قد لا تعليق أول

إضافة تعليق

أخبار ذات صلة

المناخ البحري: تعريف ، ملامح ، نطاق. من البحرية المناخ يختلف من القاري?

المناخ البحري: تعريف ، ملامح ، نطاق. من البحرية المناخ يختلف من القاري?

المناخ البحري أو المحيطية, – المناخ من المناطق التي تقع بالقرب من البحر. يتميز صغيرة نهاري السنوي التغيرات في درجات الحرارة العالية والرطوبة في الغلاف الجوي هطول الأمطار, هبوط في كمية كبيرة. كما تتميز استمرار تشكيل سحابة الض...

أشياء للقيام بها في اجازة: أفضل الأفكار

أشياء للقيام بها في اجازة: أفضل الأفكار

المدرسة و الدروس التي خلفها – الذي طال انتظاره كسر في سلسلة لا نهاية لها من أيام المدرسة والواجبات المنزلية. في كثير من الأحيان الرجال مقدما التفكير حول ما يجب القيام به في عطلة. ربما هناك تخطيط الرحلات مع الأصدقاء أو رحلات ...

تاريخ Kesem سلطان - رائعة حياة المرأة الرائعة

تاريخ Kesem سلطان - رائعة حياة المرأة الرائعة

تاريخ Kesem سلطان مذهل يجمع بين كثافة النسيج التاريخي مع لمسة خفية من الخيال. المؤرخون دراسة الجمارك سجلات الدولة العثمانية, لديهم آراء مختلفة حول لها تأثير على السلطان. ومع ذلك لا أحد يشك في وجود هذه المرأة مذهلة من ذهب في التاري...