Тема: Расчет КПД тепловой машины
Ознакомьтесь с данным теоретическим материалом.
Также надо выполнить задание в конце материала.
Содержание:
1. Основные понятия
2. Расчет КПД тепловой машины
3. Формула Карно
Основные понятия
Энергосбережение (экономия энергии) — реализация правовых, организационных, научных, производственных, технических и экономических мер, направленных на эффективное (рациональное) использование (и экономное расходование) топливно-энергетических ресурсов и на вовлечение в хозяйственный оборот возобновляемых источников энергии.
Энергосбережение — важная экологическая задача по сохранению природных ресурсов и уменьшению загрязнения окружающей среды выбросами продуктов сгорания топлива и экономическая задача по снижению себестоимости товаров и услуг. Актуальность энергосбережения растет во всех странах, в связи с опережающим ростом цен на основные традиционные виды энергоресурсов и постепенным истощением их мировых запасов.
Расчет КПД тепловой машины
Коэффициент полезного действия (КПД) — характеристика эффективности системы (устройства, машины) в отношении преобразования или передачи энергии. Определяется отношением полезно использованной энергии к суммарному количеству энергии, полученному системой; обозначается обычно η («эта»). КПД является безразмерной величиной и часто выражается в процентах.
Тепловые машины или тепловые двигатели, предназначены для получения полезной работы за счет теплоты, выделяемой вследствие химических реакций (сгорания топлива), ядерных превращений или по другим причинам. Для функционирования тепловой машины обязательно необходимы следующие составляющие: нагреватель, холодильник и рабочее тело. Холодильником может являться, например, окружающая среда.
|
|
Формула Карно
Известный как «отец термодинамики», Сади Карно был учёным, создавшим первую теорию о тепловом двигателе, сегодня известную как цикл Карно. Его книга «Размышления о движущей силе пара» заложила основы второго закона термодинамики, а концепция об идеализированном тепловом двигателе привела к разработке термодинамической системы, давшей основу многим будущим открытиям.
Формулой Карно до сих пор пользуются ученые и инженеры при проектировании двигателей, использующих тепловую энергию (для предварительных расчётов).
Такими двигателями могут быть как паровые турбины электростанций, так и авиационные газотурбинные двигатели; как двигатели железнодорожных локомотивов, так и двигатели автомобилей. Формула Карно проста и гениальна.
{\displaystyle \eta ={\frac {A}{Q}}\times 100\%} 
Математически КПД идеальной машины определяется как отношение разности температур нагревателя{\displaystyle \eta ={\frac {A}{Q}},} и холодильника к температуре нагревателя{\displaystyle \eta ={\frac {A}{Q}},}
(А — полезная работа, а Q — затраченная энергия.)
Задание: Рассчитайте К.П.Д. двигателя, если температура нагревателя 600 градусов по Цельсию, а температура холодильника 50 градусов по Цельсию
Список литературы:
Основная литература:
1. Сибикин, М. Ю. Технологии энергосбережения [Электронный ресурс]: учеб. / М. Ю. Сибикин, Ю. Д. Сибикин. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: ФОРУМ, 2018. - 336 с. - URL: https://znanium.com
2. Афонин, А. М. Энергосберегающие технологии в промышленности [Электронный ресурс]: учеб. /А. М. Афонин, Ю. Н. Царегородцев. – 2-е изд.-М.: Форум, 2017. – 271 с. - URL: https://znanium.com
|
|
Дополнительная литература:
1. Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации [Электронный ресурс]: Федеральный закон от 23.11.2009 N 261-ФЗ (ред. от 26.07.2019) (действующая редакция) // Режим доступа: https://www.consultant.ru/ справочно-правовая система Консультант Плюс, свободный.
2. Об Энергетической стратегии России на период до 2030 года [Электронный ресурс]: Распоряжение Правительства РФ от 13.11.2009 N 1715-р (действующая редакция) // Режим доступа: https://www.consultant.ru/ справочно-правовая система Консультант Плюс, свободный.
3. Об утверждении комплексной программы «Энергосбережение и повышение энергетической эффективности в Тюменской области» на 2010-2020 годы [Электронный ресурс]: распоряжение Правительства Тюменской области от 26.10.2009 № 1565-рп (с изм. и доп.) // Режим доступа: https://www.garant.ru/ справочно-правовая система ГАРАНТ
4. О плане мероприятий по энергосбережению и повышению энергетической эффективности в Тюменской области, направленных на реализацию Федерального закона [Электронный ресурс]: распоряжение Правительства Тюменской области от 27.02. 2010 N 141-рп (с изм. и доп.) // Режим доступа: https://www.garant.ru/ справочно-правовая система ГАРАНТ