Сообщений в теме: 36206

[mishka]

fant (02 Март 2012 - 23:52) писал:

Поскольку теплоёмкость (Cv) воздуха при 10^5 Па и 300 К  равна 717,5 Дж/кг, то прирост внутренней энергии сжатого воздуха составил  W= m*Cv*(T2-T1)= 1,16144*717,5*12,93=10775 Дж.
Здесь есть сомнения в правильности рассчётов? Надеюсь, что  нет...

А куда из формулы исчез молярный вес воздуха???

[voleg]

mishka, вы думаете, что разница между уравнениями Менделеева-Клапейрона и Ван-дер-Ваальса будет критична в данном случае? мен берут баааальшие сомнения.

[voleg]

И ещё, я не совсем понял к чему эти вопросы по работе совершаемой газом атмосферы? Ну уберите атмосферу и посчитайте какую работу нужно совершить для адиабатического сжатия куба воздуха на 10%.

[fant]

denflyer (03 Март 2012 - 00:54) писал:

Вспомните определение теплоемкости.
Это я к тому, что нельзя адиабатический процесс Q=0 сравнивать с каким-либо другим Q=/=0. Если Q=/=0 , процесс не адиабатный, соответственно и работа сжатия другая будет. Термодинамики это знают, между прочим.
Все, это крайний пост, поймете - хорошо, нет - так нет.

В данном примере Q=0.  Это адиабатное сжатие в чистом виде.  И работа сжатия должна быть в точности равна приросту внутренней энергии газа: А=U2-U1.  Посмотри собственный пост 15070.
При этом величина внутренней энергии всегда рассчитывается через теплоёмкость при постоянном объёме U=Cv*T. Нечего тут мудрить.  Денфлайер, какая "другая" работа сжатия, конкретно - в цифрах ?

name=]']]
Он здесь и не должен быть, поскольку значение удельной теплоёмкости для воздуха(Cv=717,5) взято в расчёте на 1 кг, а не на один моль, потому что и масса газа у нас в кг, а не в молях.  
Элементарно, Ватсон...

Итак, ответ на вопрос о причине огромного превышения (на 10 000 Дж) прироста внутренней энергии воздуха над совершённой механической работой по сжатию воздуха - не прозвучал.  Я имею ввиду: не прозвучал из уст "ВЕЛИКОЙ ИНКВИЗИЦИИ".

Подождём. Мишка причислял себя к холодильщикам, должен сообразить.
Тем более, что о причине неравенства уже было сказано ранее.

Впрочем, чтобы больше не отвлекать форум от базовой темы, привожу правильный ответ.
В процессе сжатия на поршень с внешней стороны давил не только шток, но и Атмосфера с силой 100 000 Н.
При перемещении поршня на 0,1 метра, работа, выполненная Атмосферой, составила А*=100 000 * 0,1 = 10 000 Дж.
С учетом этой "халявной" работы, баланс энергий сходится (в пределах погрешности вычислений):
        А + А* = U2 - U1.    762 Дж + 10 000 Дж ? 10775 Дж.       Погрешность 1 процент.

Таким образом, Первое начало термодинамики в данном примере соблюдается, только при условии учёта работы, бескорыстно выполненной Атмосферой.

Если бы, мы сжимали воздух в условиях окружающего цилиндр вакуума, то помощи Атмосферы уже бы не было и усилия на штоке поршня были бы совсем другие: Начальное 100 000 Н и конечное 115 900 Н.
При данных условиях работа на штоке поршня возрастёт на порядок, в сравнении с атмосферными условиями, и станет равна приросту внутренней энергии сжатого воздуха.
В академических учебниках по термодинамике Первое начало, применительно к сжатию газа, рассматривается именно в таких "идеализированных" обстоятельствах (окружающий вакуум).
Отсюда и путаница в неокрепших умах.

Но, самый главный вывод из затянувшейся дискуссии - Атмосфера охотно и безвозмездно делится своей энергией при определённой организации термодинамического процесса.
В рассмотренном случае энергетический бонус предоставлен в виде тепловой энергии.
Но при другой организации процесса бонус может предстать и в виде механической энергии.
Почему нет ?  Ведь Первое начало термодинамики это не запрещает.

[voleg]

Карно намекает - индейскую хижину, а не механическую энергию. Хотя Лаваль на нерасчётных режимах Карно как-бы уделывает. Мне этот момент пока непонятен.

[fant]

voleg (03 Март 2012 - 08:49) писал:

Карно намекает - индейскую хижину, а не механическую энергию. Хотя Лаваль на нерасчётных режимах Карно как-бы уделывает. Мне этот момент пока непонятен.

Согласен, Лаваль преодолевает ограничения теоремы Карно.
Лаваль - гениальный практик, впервые реализовавший сверхзвуковой режим истечения в своих турбинах.
Карно - кабинетный теоретик, делающий "глобальные" выводы на основе рассмотрения "частного" случая (медленно текущие процессы в неподвижном газе).

[voleg]

не совсем так. Тут вопрос в другом, цикл Карно применим к обратимым процессам. Являються ли процесс в сопле Лаваля обратимым? Он попадает под критерии обратимых процессов, поскольку нагрев и охлаждение в нём идут адиабатически, но является ли он обратимым. Расширение газа в вакуум тоже процес адиабатический, но необратимый.

[mishka]

fant (03 Март 2012 - 08:18) писал:

Но, самый главный вывод из затянувшейся дискуссии - Атмосфера охотно и безвозмездно делится своей энергией при определённой организации термодинамического процесса.
В рассмотренном случае энергетический бонус предоставлен в виде тепловой энергии.
Но при другой организации процесса бонус может предстать и в виде механической энергии.
Почему нет ?  Ведь Первое начало термодинамики это не запрещает.

Самый главный вывод- манипуляция формулками и запудривание мозгов сначала самому себе, а затем и людям.
Вы рассмотрели ПРОЦЕСС.
Чтобы совершить ЦИКЛ, Вам нужно будет проделать все то же самое в ОБРАТНОМ направлении... И "работать" ПРОТИВ атмосферы. Вот почему люди не занимаются онанизмом мозгов, и без лишней надобности ( когда возникает необходимость учета газодинамических потерь) не обращают внимания на "болтающуюся" попеременно со знаками +- "работу атмосферы" в цикле.

Вы захотели от скуки сыграть в игру "кто найдет допущенную мной ошибку", умышленно не введя в расчет работы над поршнем "работу атмосферы"? Радуйтесь, Вы выиграли. Никто не обратил на эту хрень внимания- что Вы решили остановиться на пол- пути...

[voleg]

mishka, а кто вам мешает осуществив адиабатическое сжатие затем отобрать теплоту для нужных целей, а процес расширения осуществить изотермически отбирая тепло у той же атмосферы?

[fant]

mishka (03 Март 2012 - 12:08) писал:

Вы захотели от скуки сыграть в игру "кто найдет допущенную мной ошибку", умышленно не введя в расчет работы над поршнем "работу атмосферы"? Радуйтесь, Вы выиграли. Никто не обратил на эту хрень внимания- что Вы решили остановиться на пол- пути...

Мишка, я понимаю, Вам неловко признаваться в напраслине, которую Вы выплеснули в мой адрес.
Вам очень хочется сохранить лицо, вот Вы и цепляетесь за соломинку - в цикле, мол, никакого выигрыша не будет.
Должен Вас разочаровать, выигрыш будет, и даже ещё больший, чем в фазе только одного сжатия.

После сжатия воздуха и сброса подаренного атмосферой тепла, давление в цилиндре (в рассмотренном примере) не упадёт до атмосферного, а остановится на значении 111 000 Па. Это значит, что у нас имеется не до конца разжатая пружина, энергию которой можно вернуть туда, откуда мы её взяли для перемещения штока. А это - половина выполненной в фазе сжатия работы.
Конечно, воздух в цилиндре при этом охладится. Но он нам больше и не нужен. При атмосферном  давлении мы замещаем отработанный холодный воздух новой порцией окружающего атмосферного воздуха (без затрат работы) и переходим опять к фазе сжатия.
В итоге КПД генерации тепла повышается с 1500 % до 3000 %, да ещё в придачу имеем охлаждённый воздух.
Теплым воздухом греем, например, теплицу, а холодным "оберегаем" собранный урожай. Кому плохо ?

Вам не нравиться, что цикл разомкнут, а мне нравиться, поскольку я лишён религиозных предубеждений.
Если уж Вы проиграли спор, Мишка, то надо вести себя достойно.
С кем не бывает
Каждый может ошибиться, в том числе и я, и Вы, и кто угодно. В этом нет никакой беды.
А вот в том, что Вы в чисто техническом разговоре безо всякого повода переходите на личности и бросаетесь "плохими" словами - вот это - беда.

Надеюсь теперь мы можем вести разговор по-человечески ?

[voleg]

фант, если вы вернёте энергию туда, откуда взяли для перемещения поршня(совершения механической работы), то тепла у вас не останется вовсе и даже не хватит. Так говорит гражданин Карно.

з.ы. Хотя я может чёт не понял из вашего описания алгоритма.

[mishka]

voleg (03 Март 2012 - 12:35) писал:

mishka, а кто вам мешает осуществив адиабатическое сжатие затем отобрать теплоту для нужных целей, а процес расширения осуществить изотермически отбирая тепло у той же атмосферы?

Никто не мешает, так и работают газовые ТН. Только сжимать надо по изотерме, а расширять- по адиабате. Так будет выше эффективность.Только где здесь ВД?

[fant]

voleg (03 Март 2012 - 13:16) писал:

фант, если вы вернёте энергию туда, откуда взяли для перемещения поршня(совершения механической работы), то тепла у вас не останется вовсе и даже не хватит. Так говорит гражданин Карно.

з.ы. Хотя я может чёт не понял из вашего описания алгоритма.

Посмотрите в прикреплённом файле. Там с картинками, будет понятней, чем просто на словах.
Прикрепление не получилось. Что-то не так делаю. Может вы подскажете как прикрепить Вордовский файл ?

[mishka]

fant (03 Март 2012 - 13:07) писал:

Надеюсь теперь мы можем вести разговор по-человечески ?

Конечно, если Вы не станете употреблять выражения типа "горе луковое"...

Если Вы будете отводить тепло, то речь уже пойдет не о адиабате, а в лучшем случае- о изотерме, обычно- о политропе. Когда Вы станете обратно расширять после охлаждения "недоразжатой пружиной", атмосфера начнет работать ПРОТИВ поршня. В лучшем случае эта работа эквивалентна начальной. Вы хотите поговорить о газовых ТН? Мне это не интересно.
Я могу поставить вопрос в иной плоскости: Вы можете сделать холодильник, который будет не потреблять, а ВЫРАБАТЫВАТЬ механическую энергию за счет энергии окружающей среды? Я могу. Если и Вы можете- нам будет о чем поговорить. Если нет- стройте свои тепловые насосы. Не Вы единственный этим занимаетесь...

[voleg]

mishka (03 Март 2012 - 13:27) писал:

Никто не мешает, так и работают газовые ТН. Только сжимать надо по изотерме, а расширять- по адиабате. Так будет выше эффективность.Только где здесь ВД?

пнонятия не имею при чём здесь ВД. Что касается эффективности, сомнительно. Тогда уж сжимать по изотерме с отбором тепла куда надо, и расширять по изотерме с отбором у атмосферы( или просто с открытам контуром прямо брать атмосверный воздух как предлагает фант)

[mishka]

voleg (03 Март 2012 - 13:47) писал:

пнонятия не имею при чём здесь ВД. Что касается эффективности, сомнительно. Тогда уж сжимать по изотерме с отбором тепла куда надо, и расширять по изотерме с отбором у атмосферы( или просто с открытам контуром прямо брать атмосверный воздух как предлагает фант)

Расширяя по адиабате Вы получите большее снижение температуры. Это выгодно, если одновременно используется и тепло, и холод.

[fant]

Пробую еще раз.

Прикрепленные файлы

•  Экономичный метод нагрева воздуха.doc   83К   47 Количество загрузок:

[voleg]

mishka (03 Март 2012 - 13:51) писал:

Расширяя по адиабате Вы получите большее снижение температуры. Это выгодно, если одновременно используется и тепло, и холод.

ну разве что холод..

[fant]

mishka,
Никакого ВД в адиабатном сжатии, конечно, нет. Есть многократное превышение полученного тепла по отношению к затраченной механической работе. Я об этом говорил с самого начала.
Вы предлагаете мне рассказать о моих идеях по ВД, при том, что сами делиться подобной информацией не хотите.

Я уверен, что мало найдется желающих выложить выстраданную годами конструкцию. Но поговорить о принципах, позволяющих выйти на идею ВД - вполне нормально.  Идея - это ещё далеко не конструкция.

Сегодня Voleg упомянул истечение из сопла де Лаваля, в плане устройства с эффективностью большей, чем цикл Карно.
Я имею ввиду эффективность преобразования тепла в механическую энергию.
Это соотносится с тематикой ВШ, мне кажется.

[mishka]

fant (03 Март 2012 - 14:14) писал:

mishka,
Никакого ВД в адиабатном сжатии, конечно, нет. Есть многократное превышение полученного тепла по отношению к затраченной механической работе. Я об этом говорил с самого начала.
Вы предлагаете мне рассказать о моих идеях по ВД, при том, что сами делиться подобной информацией не хотите.

Я уверен, что мало найдется желающих выложить выстраданную годами конструкцию. Но поговорить о принципах, позволяющих выйти на идею ВД - вполне нормально.  Идея - это ещё далеко не конструкция.

Сегодня Voleg упомянул истечение из сопла де Лаваля, в плане устройства с эффективностью большей, чем цикл Карно.
Я имею ввиду эффективность преобразования тепла в механическую энергию.
Это соотносится с тематикой ВШ, мне кажется.

Фант, Вы просто неадекватно оперируете понятием "замкнутая термодинамическая система",то- есть не учитываете расширение ее границ при отводе тепла и подводе новой порции воздуха. Локальное повышение температурного потенциала на отдельном участке этой новой РАСШИРЕННОЙ системы Вы пытаетесь выдать за увеличение энергии.
С точки зрения практического применения и использования- это имеет место быть. С точки зрения термодинамики- ноль в более широкой ТС.
Я уже говорил, что большая ошибка физики (не природы, а науки) - знак равенства между понятиями энергия и работа. А термин "полезная работа"- вообще субъективный, как и КПД.

Я не предлагаю Вам делиться идеями. Я сказал- если Вы сделали- значит, мы поймем друг- друга, если нет- и суда нет... И говорю я не об идеях, которых три тонны миллионов только на этой ветке, а о реальном воплощении.

Сообщение отредактировал mishka: 03 Март 2012 - 14:41