Топочные устройства

Энтропия

Термодинамическая энтропия S, часто просто именуемая энтропия, в химии и термодинамике является функцией состояния термодинамической системы.

Понятие энтропии было впервые введено в 1865 году Рудольфом Клаузиусом. Он определил изменение энтропии термодинамической системы при обратимом процессе как отношение общего количества тепла ∆Q к величине абсолютной температуры T:

(10)

Например, при температуре 0 °C, вода может находиться в жидком состоянии и при незначительном внешнем воздействии начинает быстро превращаться в лед, выделяя при этом некоторое количество теплоты. При этом температура вещества так и остается 0 °C. Изменяется состояние вещества, сопровождающееся выделением тепла, вследствие изменения структуры.

Рудольф Клаузиус дал величине S имя «энтропия», происходящее от греческого слова τρoπή, «изменение» (изменение, превращение, преобразование). Данное равенство относится к изменению энтропии, не определяя полностью саму энтропию.

В промышленной теплоэнергетике используются все виды топлива — твердое, жидкое и газообразное. До массового применения жидкого и газообразного топлива в промышленных котельных слоевой способ сжигания твердого топлива был преобладающим.

Слоевые топочные устройства просты в эксплуатации, пригодны для работы на углях различных сортов в широком диапазоне нагрузок, характерны небольшим расходом электрической энергии на собственные нужды. Кроме того, они не требуют больших объемов топочных камер.

Дросселирование (от нем. drosseln — душить) — понижение давления газа или пара при протекании через сужение проходного канала трубопровода — дроссель, либо через пористую перегородк

Дро́ссель (нем. Drossel)

· в широком смысле слова, дроссель — это ограничитель, регулятор;

· в электротехнике — катушка индуктивности, обладающая высоким сопротивлением переменному току и малым сопротивлением постоянному.

· Гидравлический дроссель или пневматический дроссель — устройство на пути движения жидкости или газа, может быть нерегулируемое или регулируемое.

· дроссельная заслонка в системах подачи топлива (например, в двигателе внутреннего сгорания), а также ручка, регулирующая эту заслонку.

· дроссельная (редукционная) арматура — элемент трубопроводной арматуры, предназначенный для снижения (редуцирования) рабочего давления в системе за счёт увеличения гидравлического сопротивления в проточной част

Эффе́ктом Джо́уля — То́мсона называется изменение температуры газа при адиабатическом дросселировании — медленном протекании газа под действием постоянного перепада давлений сквозь дроссель (пористую перегородку). Данный эффект является одним из методов получения низких температур.

Изменение энергии[править | править исходный текст]

Изменение энергии газа в ходе этого процесса будет равно работе: . Следовательно, из определения энтальпии () следует, что процесс изоэнтальпиен.

Изменение температуры[править | править исходный текст]

Изменение температуры при малом изменении давления (дифференциальный эффект) в результате процесса Джоуля — Томсона определяется производной , называемой коэффициентом Джоуля — Томсона. С помощью элементарных преобразований можно получить выражение для этого коэффициента:

где — теплоёмкость при постоянном давлении. Для идеального газа , а для реального газа он определяется уравнением состояния.

Если при протекании газа через пористую перегородку температура возрастает (), то эффект называют отрицательным, и наоборот, если температура убывает (), то процесс называют положительным. Температуру, при которой меняет знак, называют температурой инверсии.

роводность; конвекция; излучение.

Теплопроводность – процесс переноса теплоты (внутренней энергии),

происходящий при непосредственном соприкосновении тел (или частей тела)

с различной температурой. Обмен энергией осуществляется микрочастицами,

из которых состоят вещества: молекулами, атомами, свободными электрона-

ми. За счет взаимодействия друг с другом быстродвижущиеся микрочастицы

отдают свою энергию более медленным, перенося таким образом теплоту из

зоны с более высокой в зону с более низкой температурой. Явление тепло-

проводности наблюдается во всех телах: жидких, твердых и газообразных.

Конвекция – процесс переноса теплоты, происходящий за счет пере-

мещения больших масс (макромасс) вещества в пространстве, поэтому на-

блюдается только в жидких и газообразных телах. Объемы жидкости или га-

за, перемещаясь из области с большей температурой в область с меньшей

температурой, переносят с собой теплоту

Радиационный теплообмен (теплообмен излучением) представляет со-

бой перенос теплоты посредством электромагнитного поля. При этом внут-

ренняя энергия одного тела превращается в энергию излучения фотонов, ко-

торая распространяется в пространстве и, попадая на другие тела, способные

ее поглощать, снова превращается во внутреннюю энергию.

В основу вывода дифференциального уравнения теплопроводности по-

ложен закон сохранения энергии: количество тепла dQ, введенное в элемен-

тарный объем dv извне за время d вследствие теплопроводности, а также от

внутренних источников тепла, равно изменению внутренней энергии вещест-

ва, содержащегося в этом объеме:

dQ1 + dQ2 = dQ,

где dQ1 – количество тела, введенное в элементарный объем dv путем тепло-

проводности за время d; dQ2 – количество тепла, которое за время d выде-

лилось в элементарном объеме dv за счет внутренних источников тепла; dQ –

изменение внутренней энергии вещества, содержащегося в элементарном

объеме dv за время d

Дата добавления: 2015-05-09