Блогрол
Постинг
21.01.2015 09:54 -
Вътрешна енергия, топлинна енергия и цикъла на Карно
ЦИКЪЛ НА КАРНО и Ефектът на Джаул-Ленц
(1824 - 1841 - 1842)
термодинамика, климатични системи, топлина и въздушни маси
Науката в помощ на технологиите
Цикълът на Карно е термодинамичен цикъл, описан от Сади Карно през 1824 година и доразработен от Беноа Пол Емил Клапейрон през 30-те години на 19 век. Той описва поведението на идеален топлинен двигател, който преминава през поредица от състояния и пренася топлина от топло към студено тяло, превръщайки част от количеството топлина в механична работа.
Идеалният двигател, описан от Сади Карно, има възможност лесно да обменя топлина между горещо и студено тяло, като включва следните елементи:
* Цилиндър с работно вещество, което може да бъде пара или друг газ
* Бутало, което се движи в цилиндъра без триене
* Горещо тяло - еквивалент на горивната камера при действителна парна машина
* Студено тяло - еквивалент на кондензатора
КОНДЕНЗАТОР
Кондензаторът е вид топлообменник, при който дадено вещество кондензира от газообразно в течно състояние, при което то отдава топлина. Кондензатори се използват в хладилниците, климатиците, парните машини, при химични процеси като дестилация и други.
При цикъла на Карно работното вещество в цилиндъра никога не трябва да влиза в контакт с тяло, по-топло или по-студено от самото него, за да се предотвратят загуби на топлина. Всички промени в температурата трябва да се предизвикват от разширение или свиване на активното вещество. Подложен на високо налягане в началото, газа се разширява свободно, като изтласква буталото.
Вътрешната енергия (респективно и температурата) не се променя, тъй като газа поглъща топлина за сметка на извършване на работа при разширението си. В следващия етап цилиндърът се изолира и работното вещество продължава да се разширява, докато температурата му спадне до тази на студеното тяло. Вътрешната енергия се понижава за сметка на извършената при разширението работа.
В следващата фаза цилиндърът влиза в контакт със студеното тяло и работното вещество се компресира, при което се отделя топлина, която се поглъща от студеното тяло. Вътрешната енергия на газа не се променя, тъй като отделената топлина е за сметка на внесена от вън работа - студен или топъл въздух. Следва адиабатно (Адиабатен процес е термодинамичен процес, при който няма поток на топлинна енергия отвъд границите на термодинамичната система) изолиране на цилиндъра и последваща компресия. Температурата и вътрешната енергия на газа се повишават до температурата на горещото тяло за сметка на внесената работа(въздух,пари). В края на цикъла газа достига първоначалните си параметри (обем, налягане и температура).
В резултат на целия цикъл количество топлина (без загуби) преминава от топлото към студеното тяло и е произведена механична работа. Карно доказва, че коефициентът на полезно действие (КПД) на един такъв термодинамичен цикъл не зависи от конструкцията на топлинната машина, а само от температурите на двата топлинни резервоара, с което слага край на безрезултатните стремежи за повишаването му.
Ефектът на Джаул-Ленц (известен също като Закон на Джаул-Ленц, както и като нагряването на Джаул в западни източници) е процес, при който при преминаване на електрически ток през проводник се освобождава топлина. За първи път явлението било изследвано от Джеймс Джаул през 1841 г. (Джаул, наричан понякога още ватсекунда и означаван със символа J, е единицата от Международната система единици (SI) за измерване на енергия (потенциална, кинетична, електрическа, топлинна), а също така на работа и количество топлина.
Джаул потопил проводник във вода и измерил покачването на температурата му за 30 минути. Променяйки тока и дължината на проводника, той заключил, че произведената топлина е равна на електрическото съпротивление, умножено по квадрата на тока. Тази зависимост е известна като Първи закон на Джаул. Явлението е открито повторно (и независимо от Джаул) през 1842 г. от руския физик Хайнрих Ленц. (Хайнрих Фридрих Емил Ленц е руски физик станал известен с формулирането на правилото на Ленц през 1833 година.)
SI - единицата за енергия впоследствие била наречена джаул (J). Общоизвестната единица за мощност ват (W) е равна на 1 джаул за секунда.
Топлинното въздействие на тока се характеризира с количеството топлина, отделена в даден проводник, по който тече ток. То е равно на произведението от квадрата на тока, съпротивлението на проводника и времето за протичане на тока.
Нагряването вследствие ефекта на Джаул-Ленц се нарича още омическо или съпротивително нагряване заради връзката му със Закона на Ом. Този ефект е основа за многобройни практически приложения, свързани с електрическото нагряване. Когато обаче нагряването в проводника е нежелан ефект (в трансформатор например), разсейването на топлина в проводника се нарича активни загуби.
Тези активни загуби се компенсират в електропреносните мрежи, като се използват високи напрежения, за да се намалят относително протичащите през тях токове.
Днес е добре известно, че ефектът на Джаул-Ленц се предизвиква от взаимодействието между движещите се частици (обикновено, но не винаги) - електроните и йоните от състава на даден проводник (материал). Заредените частици в един електрически проводник се ускоряват от електрическото поле, като отдават част от своята кинетична енергия всеки път, когато се сблъскат по пътя си с йон. Увеличението на тази кинетична енергия се определя като повишаване на температурата на проводника.
На първия Международен конгрес на електротехниците на 20 и 21 септември 1881 г. в Париж, освен че CGS-системата е обявена за задължителна, допълнително към тази »абсолютна система« се обявява и една »практическа система«, която съдържа единиците ом, ампер, волт, кулон и фарад, които са по-удобни за използване в електротехниката от единиците, пряко следващи от CGS-системата. Двете системи се различават единствено от коефициенти със степени на десет.
През юни 1935 г. Международната електротехническа комисия, наследник на Международния електрически конгрес приема MKS (предшественика на SI), в която е включен и джаулът.
От 1960 г. насам джаулът е част от Международната система единици (SI).
ЗАКОНА НА ОМ
Законът на Ом е физичен закон, определящ зависимостта между напрежението, тока и съпротивлението на проводника в електрическа верига. Наречен е в чест на неговия откривател Георг Ом. Същността на закона е проста: създаваният от напрежението ток е обратно пропорционален на съпротивлението, което той трябва да преодолява, и е право пропорционален на пораждащото го напрежение.
Трябва също да се има предвид, че законът на Ом е фундаментален и може да се прилага към всяка физична система, в която действат някакви потоци енергия, преодоляващи съпротивление.
KW/h - що е то?
Киловатчас (kWh) е мерна единица за активната енергия. Тя не е част от единиците на SI, но поради голямото ѝ практическо значение, ISO позволява използването ѝ в специални области. Такава специална област например е електротехниката.
Киловатчасът се използва в месечните сметки за консумираната от потребителите електрическа енергия. Тя е за предпочитане, защото по-този начин числата са малки, а и цената се изчислява на базата на киловатчас, а не джаул.
Например печка с мощност 1000 W (1 kW), работеща за 1 h, изразходва енергия 1 kWh (или 3,6 MJ). Електрическа крушка от 60 W за един час консумира 0,06 kWh енергия, а примерно за хиляда часа — 60 kWh. Ако една крушка от 100 W свети по 1 час на ден в течение на 30 дни, изразходваната енергия се изчислява на:
100 W · 30 h = 3 000 Wh = 3 kWh (или 10,8 MJ).
(всичко това се учи в основните и средните училища,задължително)
(1824 - 1841 - 1842)
термодинамика, климатични системи, топлина и въздушни маси
Науката в помощ на технологиите
Цикълът на Карно е термодинамичен цикъл, описан от Сади Карно през 1824 година и доразработен от Беноа Пол Емил Клапейрон през 30-те години на 19 век. Той описва поведението на идеален топлинен двигател, който преминава през поредица от състояния и пренася топлина от топло към студено тяло, превръщайки част от количеството топлина в механична работа.
Идеалният двигател, описан от Сади Карно, има възможност лесно да обменя топлина между горещо и студено тяло, като включва следните елементи:
* Цилиндър с работно вещество, което може да бъде пара или друг газ
* Бутало, което се движи в цилиндъра без триене
* Горещо тяло - еквивалент на горивната камера при действителна парна машина
* Студено тяло - еквивалент на кондензатора
КОНДЕНЗАТОР
Кондензаторът е вид топлообменник, при който дадено вещество кондензира от газообразно в течно състояние, при което то отдава топлина. Кондензатори се използват в хладилниците, климатиците, парните машини, при химични процеси като дестилация и други.
При цикъла на Карно работното вещество в цилиндъра никога не трябва да влиза в контакт с тяло, по-топло или по-студено от самото него, за да се предотвратят загуби на топлина. Всички промени в температурата трябва да се предизвикват от разширение или свиване на активното вещество. Подложен на високо налягане в началото, газа се разширява свободно, като изтласква буталото.
Вътрешната енергия (респективно и температурата) не се променя, тъй като газа поглъща топлина за сметка на извършване на работа при разширението си. В следващия етап цилиндърът се изолира и работното вещество продължава да се разширява, докато температурата му спадне до тази на студеното тяло. Вътрешната енергия се понижава за сметка на извършената при разширението работа.
В следващата фаза цилиндърът влиза в контакт със студеното тяло и работното вещество се компресира, при което се отделя топлина, която се поглъща от студеното тяло. Вътрешната енергия на газа не се променя, тъй като отделената топлина е за сметка на внесена от вън работа - студен или топъл въздух. Следва адиабатно (Адиабатен процес е термодинамичен процес, при който няма поток на топлинна енергия отвъд границите на термодинамичната система) изолиране на цилиндъра и последваща компресия. Температурата и вътрешната енергия на газа се повишават до температурата на горещото тяло за сметка на внесената работа(въздух,пари). В края на цикъла газа достига първоначалните си параметри (обем, налягане и температура).
В резултат на целия цикъл количество топлина (без загуби) преминава от топлото към студеното тяло и е произведена механична работа. Карно доказва, че коефициентът на полезно действие (КПД) на един такъв термодинамичен цикъл не зависи от конструкцията на топлинната машина, а само от температурите на двата топлинни резервоара, с което слага край на безрезултатните стремежи за повишаването му.
Ефектът на Джаул-Ленц (известен също като Закон на Джаул-Ленц, както и като нагряването на Джаул в западни източници) е процес, при който при преминаване на електрически ток през проводник се освобождава топлина. За първи път явлението било изследвано от Джеймс Джаул през 1841 г. (Джаул, наричан понякога още ватсекунда и означаван със символа J, е единицата от Международната система единици (SI) за измерване на енергия (потенциална, кинетична, електрическа, топлинна), а също така на работа и количество топлина.
Джаул потопил проводник във вода и измерил покачването на температурата му за 30 минути. Променяйки тока и дължината на проводника, той заключил, че произведената топлина е равна на електрическото съпротивление, умножено по квадрата на тока. Тази зависимост е известна като Първи закон на Джаул. Явлението е открито повторно (и независимо от Джаул) през 1842 г. от руския физик Хайнрих Ленц. (Хайнрих Фридрих Емил Ленц е руски физик станал известен с формулирането на правилото на Ленц през 1833 година.)
SI - единицата за енергия впоследствие била наречена джаул (J). Общоизвестната единица за мощност ват (W) е равна на 1 джаул за секунда.
Топлинното въздействие на тока се характеризира с количеството топлина, отделена в даден проводник, по който тече ток. То е равно на произведението от квадрата на тока, съпротивлението на проводника и времето за протичане на тока.
Нагряването вследствие ефекта на Джаул-Ленц се нарича още омическо или съпротивително нагряване заради връзката му със Закона на Ом. Този ефект е основа за многобройни практически приложения, свързани с електрическото нагряване. Когато обаче нагряването в проводника е нежелан ефект (в трансформатор например), разсейването на топлина в проводника се нарича активни загуби.
Тези активни загуби се компенсират в електропреносните мрежи, като се използват високи напрежения, за да се намалят относително протичащите през тях токове.
Днес е добре известно, че ефектът на Джаул-Ленц се предизвиква от взаимодействието между движещите се частици (обикновено, но не винаги) - електроните и йоните от състава на даден проводник (материал). Заредените частици в един електрически проводник се ускоряват от електрическото поле, като отдават част от своята кинетична енергия всеки път, когато се сблъскат по пътя си с йон. Увеличението на тази кинетична енергия се определя като повишаване на температурата на проводника.
На първия Международен конгрес на електротехниците на 20 и 21 септември 1881 г. в Париж, освен че CGS-системата е обявена за задължителна, допълнително към тази »абсолютна система« се обявява и една »практическа система«, която съдържа единиците ом, ампер, волт, кулон и фарад, които са по-удобни за използване в електротехниката от единиците, пряко следващи от CGS-системата. Двете системи се различават единствено от коефициенти със степени на десет.
През юни 1935 г. Международната електротехническа комисия, наследник на Международния електрически конгрес приема MKS (предшественика на SI), в която е включен и джаулът.
От 1960 г. насам джаулът е част от Международната система единици (SI).
ЗАКОНА НА ОМ
Законът на Ом е физичен закон, определящ зависимостта между напрежението, тока и съпротивлението на проводника в електрическа верига. Наречен е в чест на неговия откривател Георг Ом. Същността на закона е проста: създаваният от напрежението ток е обратно пропорционален на съпротивлението, което той трябва да преодолява, и е право пропорционален на пораждащото го напрежение.
Трябва също да се има предвид, че законът на Ом е фундаментален и може да се прилага към всяка физична система, в която действат някакви потоци енергия, преодоляващи съпротивление.
KW/h - що е то?
Киловатчас (kWh) е мерна единица за активната енергия. Тя не е част от единиците на SI, но поради голямото ѝ практическо значение, ISO позволява използването ѝ в специални области. Такава специална област например е електротехниката.
Киловатчасът се използва в месечните сметки за консумираната от потребителите електрическа енергия. Тя е за предпочитане, защото по-този начин числата са малки, а и цената се изчислява на базата на киловатчас, а не джаул.
Например печка с мощност 1000 W (1 kW), работеща за 1 h, изразходва енергия 1 kWh (или 3,6 MJ). Електрическа крушка от 60 W за един час консумира 0,06 kWh енергия, а примерно за хиляда часа — 60 kWh. Ако една крушка от 100 W свети по 1 час на ден в течение на 30 дни, изразходваната енергия се изчислява на:
100 W · 30 h = 3 000 Wh = 3 kWh (или 10,8 MJ).
(всичко това се учи в основните и средните училища,задължително)
Вълнообразно
за охлаждане на големи зали и отопление на малки такива.
енергоспестяващо охлаждане
Охлаждането чрез изпаряване е един адиабатичен процес с постоянна енталпия:
Топлината за изпаряване на водата, се взима от въздуха, като по този начин се снижава температурата.
Топлинната енергия на въздуха има два компонента : чувствителна топлина,т.е. Тази, която се усеща и оценява и латентната топлина, т.е. Енергията, която се използва за изпаряване на водата
Изпарителните охладители повишават латентната топлина и намаляват чувствителната такава .
ЕДИНСТВЕНАТА СИСТЕМА, НА КОЯТО ЕФЕКТИВНОСТТА СЕ УВЕЛИЧАВА С ПОВИШАВАНЕ НА ВЪНШНАТА ТЕМПЕРАТУРА.
КАК РАБОТИ
При изпарителните охладители се използват охлаждащи панели тип CELdek
Система за разпределение на водата поддържа панелите със съответна влажност. Мощен центробежен вентилатор, разположен вътре в машината, аспирира въздух от външната среда, който преминава през наситения с вода панел и по този начин го охлажда.
Водата необходима за работа на машината е оборотна и се съхранява в самата машина.
Изпарителните охладители имат контролни уреди за регулиране на температурата, на влажността и за подновяване на използваната вода.
Въздухоохладителните апарати опазват околната среда. Те работят с много нисък разход на електроенергия, без използване на фреони, газ или други вредни химични вещества, с ниско ниво на шум.
ИЗПАРИТЕЛНОТО ОХЛАЖДАНЕ - ОСНОВНИ ПРИНЦИПИ
въздухоохладители
Въздухоохладителните апарати използват енергията на топлия въздух, за да изпаряват водата. Вентилаторът насочва прохладния въздух в помещението , като създава приятен и високо производи -телен климат.
Въздухоохладителните апарати опазват околната среда. Те работят с много нисък разход на електроенергия, без използване на фреони, газ или други вредни химични вещества, с ниско ниво на шум.
цитирайенергоспестяващо охлаждане
Охлаждането чрез изпаряване е един адиабатичен процес с постоянна енталпия:
Топлината за изпаряване на водата, се взима от въздуха, като по този начин се снижава температурата.
Топлинната енергия на въздуха има два компонента : чувствителна топлина,т.е. Тази, която се усеща и оценява и латентната топлина, т.е. Енергията, която се използва за изпаряване на водата
Изпарителните охладители повишават латентната топлина и намаляват чувствителната такава .
ЕДИНСТВЕНАТА СИСТЕМА, НА КОЯТО ЕФЕКТИВНОСТТА СЕ УВЕЛИЧАВА С ПОВИШАВАНЕ НА ВЪНШНАТА ТЕМПЕРАТУРА.
КАК РАБОТИ
При изпарителните охладители се използват охлаждащи панели тип CELdek
Система за разпределение на водата поддържа панелите със съответна влажност. Мощен центробежен вентилатор, разположен вътре в машината, аспирира въздух от външната среда, който преминава през наситения с вода панел и по този начин го охлажда.
Водата необходима за работа на машината е оборотна и се съхранява в самата машина.
Изпарителните охладители имат контролни уреди за регулиране на температурата, на влажността и за подновяване на използваната вода.
Въздухоохладителните апарати опазват околната среда. Те работят с много нисък разход на електроенергия, без използване на фреони, газ или други вредни химични вещества, с ниско ниво на шум.
ИЗПАРИТЕЛНОТО ОХЛАЖДАНЕ - ОСНОВНИ ПРИНЦИПИ
въздухоохладители
Въздухоохладителните апарати използват енергията на топлия въздух, за да изпаряват водата. Вентилаторът насочва прохладния въздух в помещението , като създава приятен и високо производи -телен климат.
Въздухоохладителните апарати опазват околната среда. Те работят с много нисък разход на електроенергия, без използване на фреони, газ или други вредни химични вещества, с ниско ниво на шум.
2.
djem -
Иди доказвай че ел.уредите си харчат порядъчно ток, толкова за колкото са предвидени
21.01.2015 14:51
21.01.2015 14:51
Например печка с мощност 1000 W (1 kW), работеща за 1 h, изразходва енергия 1 kWh (или 3,6 MJ). Електрическа крушка от 60 W за един час консумира 0,06 kWh енергия, а примерно за хиляда часа — 60 kWh. Ако една крушка от 100 W свети по 1 час на ден в течение на 30 дни, изразходваната енергия се изчислява на:
100 W · 30 h = 3 000 Wh = 3 kWh (или 10,8 MJ).
------------------------------
и после ми говорят че климатика уж бил икономичен, в стаята - студено и пак плащали по 150лв на месец че и повече. Да, ама не!
Производителите на ел.уреди използват незнанието на некомпетентните, за да си продават боклуците в чужбина, щото при тях този номер не върви!
цитирай100 W · 30 h = 3 000 Wh = 3 kWh (или 10,8 MJ).
------------------------------
и после ми говорят че климатика уж бил икономичен, в стаята - студено и пак плащали по 150лв на месец че и повече. Да, ама не!
Производителите на ел.уреди използват незнанието на некомпетентните, за да си продават боклуците в чужбина, щото при тях този номер не върви!
защо пак системата е блокирала?
Защо коментарите се губят в "трета глуха"???
цитирайЗащо коментарите се губят в "трета глуха"???
Вашето мнение
За да оставите коментар, моля влезте с вашето потребителско име и парола.
Търсене
Най-четени
1. zahariada
2. varg1
3. radostinalassa
4. mt46
5. leonleonovpom2
6. wonder
7. kvg55
8. planinitenabulgaria
9. hadjito
10. sparotok
11. zaw12929
12. getmans1
13. bosia
14. rosiela
2. varg1
3. radostinalassa
4. mt46
5. leonleonovpom2
6. wonder
7. kvg55
8. planinitenabulgaria
9. hadjito
10. sparotok
11. zaw12929
12. getmans1
13. bosia
14. rosiela
Най-популярни
1. shtaparov
2. katan
3. wonder
4. leonleonovpom2
5. mt46
6. bojil
7. vidima
8. dobrota
9. ambroziia
10. donkatoneva
2. katan
3. wonder
4. leonleonovpom2
5. mt46
6. bojil
7. vidima
8. dobrota
9. ambroziia
10. donkatoneva
Най-активни
1. sarang
2. vesonai
3. radostinalassa
4. lamb
5. hadjito
6. samvoin
7. manoelia
8. mimogarcia
9. bateico
10. iw69
2. vesonai
3. radostinalassa
4. lamb
5. hadjito
6. samvoin
7. manoelia
8. mimogarcia
9. bateico
10. iw69