Reja: Eksergiya hisobi. Eksergiyani hisoblashning ikki guruhi. Eksergiyaning termik tashkil qiluvchilari
Download 0.75 Mb.
|
эксергия хисоби [Автосохраненный]
- Bu sahifa navigatsiya:
- 1. Eksergiya hisobi. Eksergiyani hisoblashning ikki guruhi. Eksergiyaning termik tashkil qiluvchilari.
- Eksergiyaning termik tashkil qiluvchilari
- Kimyoviy eksergiya.
EKSERGIYA HISOBI Reja: 1. Eksergiya hisobi. Eksergiyani hisoblashning ikki guruhi. Eksergiyaning termik tashkil qiluvchilari. 2. Fizikaviy va kimyoviy jarayonlarda eksergiyani o’zgarishi. Kimyoviy eksergiya. Eksergiya hisoblash usulini ikki gruppaga bulish mumkin. Birinchisi fizikaviy va kimyoviy jarayonlarda eksergiyani o`zgarishini hisobi; ikkinchisi – eksergiyani hisoblash bosqichini (chegarasini) aniklash (yoki eksergiyani hisoblashda atrof muxit parametrlarini aniklash). Usulning bu qismi prinsipial xarakterga ega bo`lib, unga quyidagi tushunchalar «atrof muxit», atrof tabiat muxiti, muvozanat kabilar kiradi. Bu tushunchalarni to`g`ri tushunish eksergiya va shunga muvofiq eksergetik tahlil qiymatlariga bog`liq bo`ladi.
Umumiy holda temperatura, bosim va tarkibning o`zgarishi bilan 1 mol modda eksergiyasining ortishi de quyidagini tashkil kiladi. (II.16 Integrallashdan so`ng quyidagini olamiz (II.17) (II.16) va (II.17) tenglamalarda ēT, ēR, ēX,I – sistema temperaturasi, bosimi va komponentlarning mol sonlari o`zgarishida eksergiyani mos ravishda ortishi (mol ulushi xI, agar Xi=1 bo`lsaa). yeT qiymatini adabiyotlarda odatda “termik” eksergiya (anikrogi eksergiyaning termik tashkil kiluvchilari), yeR – qiymatini bosim eksergiya (mexanik tashkil kiluvchilar), yex – qiymatini kimyoviy eksergiya deb ataydilar. yeT+eR-eTR-efiz. Yigindisini ko`pincha termomexanik yoki fizik eksergiya deydilar. (II.16) tenglamada ēx,i qiymati ēx,i =(e/xi) P,T,Xi, …, Xn (ni) porsial mol eksergiyasi deb atalishi ham mumkin va boshqa shunga o`xshash xossalariga ko`ra (porsial mol hajm, porsial mol entalpiya) ushbu sistemada doimiy bosimda va temperaturada komponentning i – konsentratsiyasi o`zgarishi natijasida eksergiyani ortishini bildiradi. Xususiy xollarda, masalan ideal aralashmada ēi=ei barobar ya’ni komponentning porsial mol eksergiyasi toza komponent eksergiyasiga teng.
(II.4) tenglamasini temperatura bo`yicha differensiyalab , va unga (N/T)r,x =Sr va (S/Tp,x –Cp/T qiymatini quyib quyidagini hosil kilamiz (e/T)r,x=Sr(1-T0/T). natijada Sr- const bo`lganda (II.18) tenglama Tconst sharoitida ishchi jismni qizdirganda yoki sovutganda eksergiyani o`zgarishini aks ettiradi. (II.19) Doimiy temperaturada (erish, bug‘lanish, kondensatsiya, kristallizatsiya) ma’lum tenglama xak: Bosim eksergiyasi (II.4) tenglamani bosim bo`yicha differensiyalab quyidagi qiymatni quyib (II.20) natijada quyidagini olamiz: (II.21) PV-RT va V/Tp,x-R/P qiymat teng bo`lganda keng tarqalgan xususiy xol ideal gaz uchun natijada quyidagi hosil bo`ladi. (II.22) u holda
Agarda gaz aralashmasi noideal bo`lsaa va ikkinchi virial koeffisient bilan ifodalansa (II.23
Kimyoviy eksergiya. Madomiki, dQ=-SdT+vdP tenglamasidan quyidagi chiqib kelsa (II.24) Bu qiymatni spravochniklarda yoki kerak bo`lsaa tadqiqot orqali (tajriba) topib termodinamik parametrlar orqali ifodalash maqsadga muvofiq bo`ladi. Eksergiyani erkin energiya orqali ifodalash kulay bo`ladi. Hamonki, ye=N-T0S va G=H-TS bo`lsaa (II.25) (II.26
u holda (II.27a) (II.27b) (II.27v)
Ko`p xollarda eksergiyani entalpiya va erkin energiya orqali ifodalash kulay. Tenglamadan eksergiya va erkin eksergiya uchun entropiyani chiqarib tashlab, quyidagini olish mumkin: T-const bo`lganda (II.27g) Shunday qilib, agar jarayon T=T0da utsa eksergiya (va uning yo`qotmalari) erkin energiya va uning yo`qotmalariga teng. Temperatura o`zgarishida eksergiya yo`qotmalari erkin energiya o`zgarishlariga proporsional o`zgaradi. Erkin energiya va eksergiya qiymatlari atrof muxit T va T0 temperaturalari qiymatlari o`rtasidagi fark qancha katta bo`lsaa, shuncha ko`p farklanadi. (II.26) va (II.27) tenglamalardan kurinib turibdiki, eksergiya (va uning ortishi) erkin energiya (va uning ortishi) yoki katta yoki kichik bulishi jarayon T>T0 yoki T 1 bobda aytganimizdek, ekzotermik reaksiya temperaturasining ortishi bilan G qiymati o`sadi ya’ni (G/T)>0.
Bu holda (II.26) tenglamadan kurinib turibdiki T (T>T0) temperatura qancha yuqori bo`lsaa erkin energiyaning (G<0) ya’ni /e/>/G/ yo`qotishiga solishtirganda shuncha ko`p eksergiya o`zgaradi. Shunga muvofiq endotermik reaksiya uchun qarama-qarshi xulosa /e/G/ xak bo`ladi. Shunday qilib, (II.26) tenglama eksergiya yo`qotmalarini kamaytirish uchun reaksiya maksimal darajada kechishini ta’minlovchi sharoitlarga qarshi sharoitda jarayonni olib borish kerak dekan muhim xulosani tasdiklaydi. (II.27) tenglamadan kelib chiqib, agar jarayon N=0da kechsa, u holda
(II.27d) T (II.26) yoki (II.27) tenglamalardan reaksiya borishida erkin energiyani o`zgarishini bilib eksergiya o`zgarishini hisoblash mumkin. G qiymatini ma’lum usullardan biri, masalan, kimyoviy muvozanat konstantasi (1.14), (1.11) tenglamalari kelib chiqib aniklash mumkin. Aralashmalarni hosil bulishida va ajratilishida eksergiyani o`zgarishini porsial mol eksergiyalar orqali hisoblash kulay. (II.27a) tenglamasini komponentning i- mol soni bo`yicha differensiallagandan so`ng kimyoviy potensial ēi bilan bog`liqlikni xarakterlovchi tenglama olinadi. II.28)
yezish mumkinki Yuqori bo`lmagan bosimlarda, fiPi bo`lganda, Shunday qilib xi=1 bo`lganda eksergiyaning kimyoviy tashkil kiluvchisi teng.
(II.29)
(II.31)
(II.33)
fi /(fi*-Xi) (II.32) tenglamaning ung qismidagi ikkinchi xad yer eksergiya bosimiga uxshaydi va eksergiyani sistemadagi komponent tarkibining o`zgarishida uchuvchanlikga (xususiy holda porsial bosimdan) bog`liqligini xarakterlaydi. Muvozanatda ideal aralashma uchun
bo`lgan ishonch hosil kilsa bo`ladi tenglamasi xak.
Agar aralashma tarkibi jarayon borishida o`zgarmasa, u holda (II.35) tenglama (II.21) yer uchun tenglamasiga utadi. Real aralashmalarda yex,r qiymati muvozanatda muvozanatli bog`liqlik fi*=(xi) xarakteri bilan aniklanadi. (II.35)
(II.34)
Download 0.75 Mb. Do'stlaringiz bilan baham: |
ma'muriyatiga murojaat qiling