Из рисунка видно, что при преобразовании тепла от источника с

Термотрансформатор.

Обратимое преобразование теплоты.

Ценность теплоты в термодинамике определяется (2.1.29) эксергией теплоты

,

где Т₀ - температура окружающей среды, Т - температура источника тепла. Рассмотрим два источника теплоты К и К₁ (см. рис.2.5.3) и найдем соотношение между количествами теплоты Q, Q₁ при полностью обратимом процессе передачи тепла от первого источника ко второму. С этой целью приравняем их эксергии

,

откуда

Q. (2.5.1)

Соотношение (2.5.1) зависит от трех значений температур. Примем t₀ =

20 С и графически изобразим зависимость Q₁ /Q₂ от разности t – t₀ при

различных t₁ > 20 C (см. рис.2.5.3).

температурой t, превосходящей, например на 500 С температуру окружающей среды, на каждый джоуль теплоты Q можно получить свыше 5

джоулей при температуре t = 60 С и почти 7 Дж при температуре t =50 С.

Возникает вопрос: как создать обратимый термотрансформатор, позволяющий осуществить описанный процесс передачи тепла? Для этого необходимо иметь две тепловые машины, из которых первая будет осуществлять цикл Карно, а вторая будет использовать произведенную работу для производства тепла в тепловом насосе, представляющем собой холодильную машину, отбирающую тепло у источника К₀ и передающую тепло источнику К₁.

Тепло, которое получает источник с температурой Т₁ слагается из тепла , отдаваемого машиной 1, работающей по прямому циклу Карно (см. рис.2.5.4) и тепла ,передаваемого машиной 2, работающей по обратному циклу.

Рис.2.5.3. Коэффициент трансформации тепла от источника

с температурой t к источнику с температурой

t₁ при полностью обратимом процессе.

Рис.2.5.4 Схема теплотрансформатора для обратимой передачи

тепла от источника с температурой Т к источнику с

температурой Т₁.

Дата добавления: 2015-06-27