п.к.лекц.8 (Все лекции )

Теория процессов в блокахсистем жизнеобеспеченияЛЕКЦИЯ №8Минимальная работадля осуществлениянизкотемпературныхпроцессов. ТеоремаГюи-СтодолыКриагент (хладагент) – рабочее вещество,используемое в низкотемпературной установке.Крионоситель (хладоноситель) – вещество,которое переносит теплоту от охлаждаемоготела к криагенту в установке.Криопродукт – вещество, выводимое из криогеннойустановки в газообразном, жидком или твёрдомвиде.Криагенты могут быть в газообразном, жидком илитвёрдом состоянии (твердые рабочие телаэлектрокалорических и магнитокалорическихустановок)Рассмотримпроцессохлаждения,которыйсопровождается переносом теплоты с более низкогона более высокий температурный уровень.Затрачиваемая в цикле работа можетбыть разделена на две составляющие:минимальная (теоретическая) работа,при которой процесс возможен толькотеоретически;работа на компенсацию потерь вследствие необратимости:В криогенных установках:В холодильных установках потерисоизмеримы минимальной работе.Минимальная работа приосуществлении процесса теплопереносаявляется максимальным значениемполезной работы, которое можнополучить при реализации прямогопроцесса (теплового двигателя). Для определения затрат работы вследствиенеравновесности процессов используют методэнтропийного анализа, т.к.

через приращениеэнтропии можно оценить неравновесностьпроцессов. Суммарное изменение энтропии во всехподсистемах низкотемпературной системыназывается производством энтропии и этавеличина будет неотрицательной, или всепроцессы в системе обратимы, то производствоэнтропии равно нулю, если хотя бы один процесснеобратим, то производство энтропииположительно. Энтропия в отдельных частяхсистемы может и увеличиватьсяи уменьшаться, но суммарноеизменение энтропии всех частейсистемы будет положительным. Потери пропорциональныпроизводству энтропии.Дополнительная работа выделяется вокружающую среду в форме теплоты,поэтому имеется связь междупроизводством энтропии идополнительной работой. Теорема Гюи-Стодолы Абсолютное производствоэнтропии прозрачно показываетзатраты энергии (электроэнергии)для компенсации необратимыхпроцессов в низкотемпературнойсистеме Анализ производства энтропии в отдельныхчастяхнизкотемпературнойустановкипозволяетвыделитьнаиболееэнергозатратный элемент данной системы,чтобызатемпопытатьсяуменьшитьнеобратимость в данном элементе. Вычисление производства энтропииОбычно при расчёте производства энтропии вкаком-либо элементе низкотемпературнойсистемы выделяют отдельный необратимыйпроцесс, в котором происходит необратимость ивычисляется производство энтропии, вследствиеэтой необратимости, считая все остальныепроцессы в данном элементе обратимыми,поэтому суммарное производство энтропиибудет равно сумме производств энтропии всехнеобратимых процессов в данном элементе:СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!.