Тут ругаем ФАК

Модератор: motor

Ответить
Сообщений: 142 Пред. 1 ... 6, 7, 8, 9, 10 След. Страница 9 из 10

Сообщение
Автор
31 июл 2009, 16:55
biglebowsky писал(а):
Высказывание Колесникова, вроде как, соответствует циклу с подводом тепла при V=const (мне лениво проверять идею о положении максимума).

Как теретики трактуют в расчетах данное высказывание можете посмотреть:
http://ibadullaev.ru/forum/viewtopic.php?f=12&t=103
Там есть пункт посвященный идее "незыблемости цикла Карно", в котором дается расклад расчета Иващенко Н.А.
Никак не пойму, как переносить цитаты. Выделяю фрагмент текста, нажимаю "цитата". Но переносится не выделенный фрагмент, а весь текст.
31 июл 2009, 18:18
Там жуткий объем текста.
Кое-как нашел требуемую цитату Иващенко

« Поэтому господину Г.А. Ибадуллаеву при вычислениях КПД циклов V=const и Карно на стр. 48-49 своей скандальной по безграмотности книге «Основы теплотехники и теории рабочих процессов» следовало использовать максимальные температуры циклов (одинаковые для обоих циклов Т1 = 2773 К и Т2 = Та = 273 К). И если бы он был честным человеком, то получил бы величину КПД цикла Карно, равную 0.9016 (а не 0.412 по Абидуллаеву)».

Хорошо, открыл вашу «Основу теплотехники и теории рабочих процессов»
Там, действительно, идет расчет цикла Карно с температурами T2=12960 K и T1=2158 К.
И, действительно, перед этим был какой-то "хитрый" цикл с разумной начальной температурой 273 К.

И эти циклы сравниваются.

Мое мнение. Честность здесь ни при чем. Иващенко следовало бы написать нейтрально: "для корректного сравнения следует взять одинаковые T1 для этих циклов".

Кроме того, на стр 48 написано
"Поэтому формула кпд = 1- Т2/Т1 действительна для цикла с процессом V=const и недействительна для цикла с Т=const."

Очевидная ошибка.

Нет, я конечно, допускаю, что на самом-то деле Вы думаете иначе, а расчеты на стр 48-51 - лишь примеры распространенных заблуждений, над которыми Вы предлагаете посмеяться. Но мне лениво лазить на другие страницы в поисках ответа на этот вопрос.
31 июл 2009, 21:36
biglebowsky писал(а):
Кроме того, на стр 48 написано
"Поэтому формула кпд = 1- Т2/Т1 действительна для цикла с процессом V=const и недействительна для цикла с Т=const."

Очевидная ошибка.

Не очень очевидная, но все же ошибка. Данная формула годится только для расчета КПД цикла холодильной установки. Последние новости в отношении формулы расчета КПД циклов по преобразованию теплоты в работу следующие:
"Максимальный к.п.д., теоретически возможный для тепловых машин, определяется лишь предельными температурами, между которыми работает машина, но не зависит от природы её рабочего тела (С. Карно)".

Согласно данному определению термодинамика считает, что тепловая машина может совершить работу в интервале температур Т1 и Т2 и в этом случае она будет иметь наивысший КПД. Но если это так, то куда деть требование второго закона о передаче части теплоты холодному источнику. Ведь, данная формулировка не учитывает, что при совершении работы в интервале температур Т1 и Т2 какая-то часть теплоты, использованной в этом интервале, должна быть передана холодному источнику.
Рассуждения на данную тему привели меня к выводу о том, что теорема Карно характеризует первое, но не второе начало. Она подходит под те случаи, когда работа преобразуется в теплоту и не подходит под те случаи, когда теплота преобразуется в работу. В связи с этим по аналогии была предложена теорема второго закона:
При преобразования теплоты в работу в интервале температур горячего (Т1) и холодного (Т3) источников рабочее тело способно преобразовать в работу только тепловой эквивалент разности температур Т1 и Т2, а тепловой эквивалент разности температур Т2 и Т3 должен быть передан холодному источнику.
Из данной теоремы проистекает и уравнение второго закона: работа цикла тепловой машины равна отношению разницы температур Т1 и Т3 к разнице температур Т1 и Т2, или КПД (L) = Т1 - Т2 / Т1 - Т3.
31 июл 2009, 21:52
Гаджи Ибадуллаев писал(а):
При преобразования теплоты в работу в интервале температур горячего (Т1) и холодного (Т3) источников рабочее тело способно преобразовать в работу только тепловой эквивалент разности температур Т1 и Т2, а тепловой эквивалент разности температур Т2 и Т3 должен быть передан холодному источнику.

Так, T1 задали, Т3 задали, а T2 откуда взялась, и что это такое?
03 авг 2009, 04:34
Доброе утро!
В термодинамике есть теорема Карно, которая утверждает, что в интервале температур Т1 (горячего) и Т2 (холодного) источников вся теплота может быть преобразована в работу с наивысшим термическим КПД. Но та же термодинамика содержит второе начало, которое утверждает, что при преобразовании теплоты в работу в интервале температур Т1 и Т2 некая часть от этой теплоты (т.е. от разницы температур Т1 и Т2) в виде компенсации (за возможность совершения работы) должна быть передана холодному источнику. Т.е. согласно второму началу не весь тепловой эквивалент разницы температур Т1 и Т2 может быть преобразован в работу- некоторая ее часть обязательно надо передать холодному источнику. Улавливаете разницу?
Еще раз: 1. Если вся разница температур Т1 и Т2 будет преобразована в работу, то мы имеем в наличии тепловую машину с КПД=1. Тепловая машина с КПД=1 есть вечный двигатель второго рода. Но второе начало термодинамики отрицает возможность существования тепловой машины такого рода.
2. Это дает мне основания утверждать, что температурный интервал в пределах которого тепловая машина может преобразовывать теплоту в работу надо рассматривать в интервале температур Т1 и Т3. В этом интервале температур рабочее тело при условии расширения до Ра (свободное расширение до давления окружающей среды), будет иметь температуру Т2. Разница температур между Т2 и Т3 по требованию второго начала должна быть передана холодному источнику. Для цикла с идеальной степенью сжатия разница температур Т2 и Т3 будет равна величине 273 С (теплота компенсации, согласно моей терминологии). В момент завершения расширения до величины Ра в идеальной тепловой машине внутренняя энергия рабочего тела будет состоять из двух условных видов энергии: мертвой теплоты равной 273 К и теплоты компенсации, равной 273 С и в итоге 546 К. Это легко просчитывается.
С уважением Ибадуллаев Г.А.
03 авг 2009, 05:26
Я буду нумеровать пункты для упрощения обсуждения.

Я понял ситуацию так (в Ваших обозначениях).
1) Существует цикл Карно:
- стартуем при T2
- сжимаем газ по изотерме
- сжимаем газ по адиабате
- получаем T1
- расширяем по изотерме
- расширяем по адиабате и попадаем в точности в исходную точку

2) Вы рассмотрели альтернативный цикл
- стартуем с Т3, P_atm, V_start
- сжимаем непонятным образом до T1
- расширяем непонятным образом до P_atm и получаем Т2
- охлаждаем при постоянном давлении от T2 до Т3, чтобы получить V_start


Мой комментарий.
1) Гаджи, Вы должны УМЕТЬ рассчитывать цикл Карно. То есть, подсчитать работы на 2 изотермах и 2 адиабатах и теплопередачи на 2 изотермах. Соответсвенно, должны уметь ВЫЧИСЛИТЬ кпд цикла Карно. Философия в духе "некую часть в виде компенсации" здесь неприменима. Цикл Карно считается "в лоб".

2) Альтернативный цикл.
Ваши обозначения температур - неспортивны.
В первом цикле горячий и холодный источники T1 и Т2, во втором - Т1 и Т3. Нафиг-нафиг. Перейдем к обозначениям T_max и Т_min.
Пусть в обоих циклах T_max и Т_min совпадают.
Возможны 3 варианта при сравнении кпд:
2.1) Совпали. Ничего интересного.
2.2) У альтернативного меньше. И правильно. У Карно - максимально возможный.
2.3) У альтернативного больше. Явная ошибка. Было бы так, подключили бы к альтернативному циклу холодильник с циклом Карно и получили бы вечный двигатель.

3) Личное мнение.
У меня сложилось впечатление, что Вы не представляете, как отводится/подводится тепло в цикле Карно, и, соответственно, не можете его вычислить.
03 авг 2009, 11:32
biglebowsky писал(а):
У меня сложилось впечатление, что Вы не представляете, как отводится/подводится тепло в цикле Карно, и, соответственно, не можете его вычислить.

Действительно не могу представить, потому что цикл Карно не является циклом тепловой машины, а является лишь ошибочной моделью. Это просто рисунок на бумаге. В циклах тепловых машин (независимо от вида: идеальных или реальных) отвод теплоты от рабочего тела к холодному источнику должен совершаться естесственным путем. Отвод теплоты в естесственном процессе может быть осуществлен при том условии, если температура рабочего тела выше чем температура холодного источника. Так называемый "цикл" Карно предполагает расширение рабочего тела до температуры Т2 холодного источника. При этом условии рабочее тело не способно совершить необратимый (естесственный) процесс передачи теплоты холодному источнику (термическое равновесие). Предусматривается совершение принудительного процесса изотермного сжатия. Но принудительный процесс сжатия с отводом теплоты (процесс равноценного обмена рабочим телом энергией с источником работы и холодным источником) относится к циклам холодильных установок и никакого отношения ко второму началу термодинамики не имеет.
biglebowsky писал(а):
отводится/подводится тепло в цикле Карно

Есть изолированная термодинамическая система. Внутри данной системы есть горячий источник, холодный источник, цилиндр с поршнем и потребитель работы. (Для удобства нарисуйте данные объекты на бумаге). Теперь представьте процессы подвода и отвода теплоты. Мое видение таково: 1) Объем холодного источника (охладителя) неизменен. РТ (рабочее тело) охлаждается в нем. При этом объем РТ (внешняя контрольная поверхность газа) не изменяется, но изменяются температура (до Т3) и давление (до Ра)- и это изохорный процесс. 2) Из охладителя РТ поступает в горячий источник, где нагревается. И опять объем неизменен, температура увеличивается до Т1, давление до Р1. 3) Нагретый газ при параметрах Т1 и Р1 поступает в цилиндр, расширяется и совершает работу. При этом температура уменьшается до величины Т2, давление до величины Ра. 4). Газ сжимается до величины Р2 и проталкивается в охладитель. В охладителе процесс поторяется с охлаждением РТ до Т3 и уменьшением давления до Ра.
Если Вы считаете, что в данные процессы можно вклинить изотерму "цикла" Карно или изобару "обобщенного термодинамического цикла", дайте свое описание.
03 авг 2009, 11:47
О цикле Карно.

Там снаружи греют/охлаждают цилиндр, предполагается, что у стенок цилиндра - нулевая теплоемкость.
03 авг 2009, 11:56
biglebowsky писал(а):
Там снаружи греют/охлаждают цилиндр, предполагается, что у стенок цилиндра - нулевая теплоемкость.

...и абсолютная теплопроводность (нулевое сопротивление теплопередаче) на фазе изотерм и нулевая теплопроводность( бесконечное сопротивление теплопередаче) на фазах адиабат.
Причём переключение параметра теплопроводности от нуля до бесконечности осуществляется мгновенно в точках перелома графика с изотермы на адиабату и обратно.

Фантастический материал!
Нам бы такой сейчас в ЖКХ, и бог с ним тогда с низким КПД бензиновых двигателей....)))
03 авг 2009, 12:26
МОНИН ИЛЬЯ писал(а):
Фантастический материал!


Можно было бы порассуждать на тему разной фигни наподобие:
- Опустить цилиндр в емкость с холодной водой.
- Достать и положить в теплоизолятор.
- Опустить цилиндр в емкость с горячей водой.
Мгновенность не нужна - в процессе опускания/вытаскивания поршень фиксирован.

Или написать глупость вроде.
Организуем двигатель Карно по принципу двигателя Стирлинга с 2мя поршнями на цилиндр, и будем перегонять газ из холодной части цилиндра в горячую, подержав в средней части, которая покрыта изнутри теплоизолятором.

Но, это все - не по делу.

Да, в цикле Карно мы применили материал с параметрами:
МОНИН ИЛЬЯ писал(а):
...и абсолютная теплопроводность (нулевое сопротивление теплопередаче) на фазе изотерм и нулевая теплопроводность( бесконечное сопротивление теплопередаче) на фазах адиабат.
Причём переключение параметра теплопроводности от нуля до бесконечности осуществляется мгновенно в точках перелома графика с изотермы на адиабату и обратно.
Мне не жалко применить материал даже с еще более "крутыми" свойствами в математической абстракции.
03 авг 2009, 14:20
biglebowsky писал(а):
О цикле Карно.

Там снаружи греют/охлаждают цилиндр, предполагается, что у стенок цилиндра - нулевая теплоемкость.


Даю выдержку из "Термодинамики"
Параграф 78.
"Цикл паровой компрессионной холодильной машины
2 – 3 – изобарный и одновременно изотермический процесс сжатия с отводом тепла.
4 – 1 – изобарный и одновременно изотермический процесс расширения с подводом к рабочему телу тепла". (А.М.Ицкович, стр. 227).

На стр. 376 "Теплотехники" издания МГТУ им. Н.Э.Баумана 2004 год при описании цикла двигателя Стирлинга вообще утверждается, что расширение одновременно является изотермным, изобарным и адиабатным.

Это, мягко говоря, не термодинамика, а не очень умные "допущения" теоретиков впихнутые в термодинамику. До меня такие "допущения" просто не "доходят".
Как процесс может быть равновесным? Равновесность характеризует абсолютно статическое состояние газа, а процесс характеризует изменение этого состояния. Каким образом можно совершать переход от одного состояния к другому (процесс), если это состоние вечное и неизменное (равновесный)?
Как процесс может может быть одновременно изотермным (температура постоянна, а давление и объем изменяются) и изобарным (давление не изменяется, а объем и температура изменяются)? И если какой-то процесс протекает при условии Т=const, то как в такой процесс можно загнать еще и условие Р=const.
О "цикле" Карно: Хрен с ней с теплопроводностью, пусть она будет нулевой или какой хочет. Но вещества с нулевой теплоемкостью не бывает (кроме сказок). Допустим бегаем мы между источниками теплоты с цилиндром в руках и вставляем его то в горячий, то в холодный источники. Что имеем? На нагревание и охлаждение стенок цилиндра и пр. в заданном интервале температур будем терять всю теплоту. Вспомните паровой двигатель Ньюкомена (КПД=1%), в котором только один холодный источник располагался внутри цилиндра, а горячий был вне. Это, во-первых.
Во-вторых, верхняя изотерма "цикла" Карно по признаку необратимости относится к процессам циклов по преобразованию теплоты в работу. Нижняя изотерма по признаку принудительности и эквивалентности теплообмена, относится к циклам холодильников. Грубо говоря, в данном цикле с одной стороны греем, а с другой стороны одновременно охлаждаем. Что в итоге? В итоге ноль. Не будет ни работы, ни теплоты, а будет самопроизвольный (но очень усложненный таким "циклом") переход теплоты от горячего источника к холодному источнику. Беда в том, что "цикл" Карно вдалбливался людям в головы два столетия. Уже проверено на практике. Сидишь лицом к лицу с теоретиком (умеющим думать) 2-3 раза и объясняешь, отвечаешь на все вопросы. На 5-й раз начинают удивляться, как такое могло быть? Почти 2 столетия, такие умы были и не заметили. Всяко бывает. Вон сколько тысячелетий считали, что Земля на черепахе катается, пришло время и поняли, что все обстоит иначе: черепахи по земле катаются.
03 авг 2009, 14:40
Гаджи Ибадуллаев писал(а):
"Цикл паровой компрессионной холодильной машины

Здесь рассматривается фазовый переход из пара в жидкость при постоянной температуре конденсации при постоянном давлении.
Так что тут нет никаких ошибок в описаниях:
Гаджи Ибадуллаев писал(а):
2 – 3 – изобарный и одновременно изотермический процесс сжатия с отводом тепла.
4 – 1 – изобарный и одновременно изотермический процесс расширения с подводом к рабочему телу тепла". (А.М.Ицкович, стр. 227).
03 авг 2009, 14:42
Гаджи Ибадуллаев писал(а):
Хрен с ней с теплопроводностью, пусть она будет нулевой или какой хочет. Но вещества с нулевой теплоемкостью не бывает (кроме сказок).

если бывает нулевая теплопроводность, то и нулевая теплоёмкость бывает!
Ведь уже сказали раньше, что:
biglebowsky писал(а):
Мне не жалко применить материал даже с еще более "крутыми" свойствами в математической абстракции.
03 авг 2009, 14:52
Гаджи Ибадуллаев писал(а):
что расширение одновременно является изотермным, изобарным и адиабатным. ... И если какой-то процесс протекает при условии Т=const, то как в такой процесс можно загнать еще и условие Р=const?

Не понимаю, в чем проблема. Достаточно рассмотреть жидкость в равновесии с насыщенным паром.

Гаджи Ибадуллаев писал(а):
Равновесность характеризует абсолютно статическое состояние газа

В некотрых книгах используют термин "квазиравновесность" - процесс, очень близкий к равновесному.

Гаджи Ибадуллаев писал(а):
Но вещества с нулевой теплоемкостью не бывает (кроме сказок).
Всего лишь потребовать, чтобы теплоемкость стенок была много меньше теплоемкости газа в цилиндре. В абстрактной модели нет ограничений по удельной прочности материала цилиндра.
Гаджи Ибадуллаев писал(а):
Грубо говоря, в данном цикле с одной стороны греем, а с другой стороны одновременно охлаждаем.

Весь смысл в том, что не одновременно.
Гаджи Ибадуллаев писал(а):
Не будет ни работы, ни теплоты

Это Вы погорячились :-)
03 авг 2009, 18:30
biglebowsky писал(а):
Это Вы погорячились :smile:

Зато Вы поторопились :smile: :smile: :smile:
biglebowsky писал(а):
Достаточно рассмотреть жидкость в равновесии с насыщенным паром.

Давайте, рассмотрим жидкость в равновесии с насыщенным паром. Если рассматривать данную субстанцию в равновесном состоянии (т.е. вне условий перехода от одного состояния к следующему состоянию), то нет спора. Все параметры Р, V и Т будут равны const. Но попробуйте объяснить, каким образом при неизменных Р и Т Вы подведете или отведете теплоту изменяя только объем. Как Вы называете такой удивительный с точки зрения термодинамики идеальных газов процесс? :roll:
biglebowsky писал(а):
В некотрых книгах используют термин "квазиравновесность" - процесс, очень близкий к равновесному.

Есть такое дело. Квазиравновесность-равновесность. Что в лоб-что по лбу. Вечен ваш процесс, друзья мои, и не видать ему конца. Суть то одинакова. :grin:
biglebowsky писал(а):
Всего лишь потребовать, чтобы теплоемкость стенок была много меньше теплоемкости газа в цилиндре.

Никаких споров. Но только в таком случае придется ввести в термодинамику кое-какие новые правила. Если мы потребуем у стенок цилиндра, чтобы их теплоемкость была много меньше теплоемкости газа в цилиндре, то стенки цилиндра потребуют от нас, чтобы их изготовили из вакуума. Только не могу сообразить, как такой материал назовем. Помощь нужна. :smile:
biglebowsky писал(а):
В абстрактной модели нет ограничений по удельной прочности материала цилиндра.

И я о том же. В абстратной модели как-то читал, что "Луна небесная лампада..." Почему бы эту лампаду домой к себе не забрать. И за электричество не надо платить и керосин жечь не надо. Зато и осветит и согреет бесплатно. Неплохая, ведь, теория? :smile:
biglebowsky писал(а):
Весь смысл в том, что не одновременно.

К сожалению, в этом конкретном случае Вы ошиблись. Работа адиабат в "цикле"Карно никакого отношения к КПД цикла не имеет. Соответственно, их смело можно игнорировать. В наличии остаются подогрев и охлаждение.
Теперь переведу вопрос чуть в иную плоскость, но только не торопитесь с ответом. :grin:
Длина верхней изотермы определяется степенью расширения от точки а до точки b диаграммы (или количеством пути поршня от точки а до точки b в цилиндре). Степень расширения точно устанавливает количество теплоты, которое по изотерме можно подвести. Т.е. сколько отведете работы расширения, столько подведете теплоты.
Длина нижней изотермы определяется степенью сжатия от точки c до точки d диаграммы (или количеством пути поршня от точки с до точки d в цилиндре). Степень сжатия точно устанавливает количество теплоты, которое по изотерме можно отвести. Т.е. сколько подведете работы сжатия, столько отведете теплоты.
Вопрос: величина степени расширения и сжатия обеих изотерм равна. Какое количество теплоты можно подвести по верхней изотерме и какое количество теплоты надо отвести по нижней изотерме, если степень изменения объема в процессах одинакова?
С уважением Гаджи.

Сообщений: 142 Пред. 1 ... 6, 7, 8, 9, 10 След. Страница 9 из 10
Ответить

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 0

| |