Ексергија
Ексергија ја опишува пропорцијата на вкупната енергија на системот или протокот на материјал што може да изврши работа кога се воведува во термодинамичка (термичка, механичка и хемиска) рамнотежа со неговата околина. Ексергијата се базира на потенцијал помеѓу најмалку 2 состојби, од кои едната обично е еколошка состојба.
За разлика од енергијата, ексергијата не е зачувана количина, т.е. Х. За разлика од енергијата, ексергијата може да се уништи (види пример).
Понатаму препорачано специјалистичко знаење
8 чекори до чиста скала - и 5 решенија за да го одржите чист
Која е чувствителноста на мојата скала?
Водич за основните техники на мерење во лабораторијата
Содржина
пример
Ако гледате на систем од енергична гледна точка, можете Ексергијазагубите се јавуваат, на пример, преку транспорт на топлина до животната средина. Пример за ова ќе биде слабо изолирана цевка за топла вода: енергијата што се губи во форма на топлина повеќе не може да се користи подоцна за да се заврши работата. Сепак, се применува принципот на зачувување на енергијата: цевката и околината заедно имаат иста количина на енергија како и пред почетокот на преносот на топлина. Во овој поглед, изразот „загуба на енергија“ би бил погрешен.
Вториот закон за термодинамика (ентропија) сега го надополнува првиот закон за термодинамика (енергија на клучен збор) во однос на можните енергетски претворања. Ако, на пример, две супстанции со различна температура се мешаат едни со други во термоизолирана (адијабатска) комора за мешање, не може да се утврдат загуби во равенката на енергетскиот биланс, вкупната енергија во системот останува иста. Како и да е, има термодинамички загуби, бидејќи ентропијата се генерира од овој процес. Пред тоа, системот што ги содржи двете супстанции има ексергија, бидејќи топлинскиот мотор може да извлече работа од израмнувањето на температурата помеѓу супстанциите. Потоа, ова веќе не е можно заради вториот закон, па затоа егергеријата беше уништена.
Други примери на ексергетски загуби се на пример:
- Топлински транспорт при конечна разлика во температурата
- триење
- мешавина
- хемиска реакција.
апликација
Концептот за ексергија обезбедува алатка со која, од една страна, може да се пресмета максималната корисна работа на системот или протокот на материјал. Од друга страна, реалните загуби можат прецизно да се пресметаат. За инженерски проблеми може може да биде од помош, особено ако концептот на ексергија е поврзан со економски варијабли - т.н. термо-економски Методи.
Во литературата честопати се чита врската:
каде што анергијата го означува неупотребливиот дел од енергијата. Сепак, оваа врска мора да се третира со претпазливост, особено кога процесите течат под амбиенталната температура (ладилни машини): Под температурата на околината, физичката ексергија на системот се зголемува со намалување на температурата, бидејќи температурната разлика во околината може да се користи за работа на топлински мотор и така натаму Добијте корисна работа. Сепак, внатрешната енергија на системот се намалува со намалување на температурата. Со соодветниот притисок на системот, можно е физичката ексергија на системот под температурата на околината да е поголема од неговата (внатрешна) енергија, што тогаш би значело дека анергијата би била негативна.
пресметка
Ексергијата на систем или проток на материјал се состои од физичка ексергија E PH, хемиска ексергија E CH, кинетичка ексергија E KN и потенцијална ексергија E PT. Последните термини одговараат на кинетичката и потенцијалната енергија:
Физичка ексергија на систем
Физичкото Ексергија E PH на затворен систем како што следува:
специфична вредност
Специфичната вредност на ексергијата е просечната ексергија по единица маса.
абсолутна вредност
Апсолутната вредност за ексергијата на системот е резултат на множење на специфичната вредност со масата на системот.
Физичка ексергија на проток на материјал
За физичкото Ексергија на проток на материјал може да се постапува на следниов начин:
Специфична вредност
Абсолутна вредност
каде што точката над соодветната големина означува струја, на пример
Ексергиски транспорт поврзан со превоз на топлина
Еве на ограничената температура на системот Т.ј пренесена топлинска моќност.
Ексгириски транспорт поврзан со работа
Терминот ја идентификува работата за промена на јачината на звукот извршена од системот врз животната средина или од околината на системот
Во равенките за пресметка за ексергијата, е ти за масовната специфична внатрешна енергија, Х. за масовно-специфичната енталпија, с за масовно-специфичната ентропија, стр за печатење, Т. за температурата, т за времето, v за волуменот специфичен за масата и м за толпата. Индексот 0 ја карактеризира состојбата на системот или протокот на материјал при амбиентален притисок и температура (во термичка и механичка рамнотежа).
Равенки на егзергиска рамнотежа
Ексергијата на системот може да се промени како резултат на транспортот на протоци на егергија поврзана со материјалните и енергетските текови преку границата на системот или уништувањето на ексергиите во системот. Равенката за егзергиска рамнотежа за затворен систем е:
и за отворен систем:
Уништувањето на ексергиите е предизвикано од неповратности во текот на процесот. Врската помеѓу уништувањето на ексергиите и генерирањето на ентропии е