Аматорский клуб криофизиков ЭФФЕКТ Плюс

Как с точки зрения экономии ресурсов, так и уменьшения вредных воздействий на окружающую среду, нельзя недооценивать важность усовершенствования технических объектов, замыкающих цепочку энергетических превращений. О КПД расположенных именно здесь холодильных и криогенных установок мы уже говорили. Каков этот коэффициент у отопительных устройств?

Чтобы его вычислить, нужно сравнить действительный, реальный процесс нагрева с идеальным для тех же условий.

Используем для этого формулу С. Карно, переместив цикл из нижней температурной области (под Tос) в верхнюю (над T). Тогда нижняя температура T0 < Tоc должна быть заменена на Tоc, а верхняя "теплая", соответствующая условиям нагрева, - на Т>То с. В этом случае значение

L = [( Т-То с ) : T] Q,

Покажет работу, которую можно получить в идеальном процессе, используя теплоту Q При температуре Т>То С.

Таким образом, значение работы L Становится мерой Качества, работоспособности Теплоты Q. Из формулы видно, что чем выше Т, тем она больше при данной температуре среды TQ. Если температура очень высока, то работоспособность, измеряемая значением L, становится близкой (а в пределе и равной) Q, Поскольку значение

т = ( Т-То с ) : T = 1 – (Т:То с) стремится к единице.

Если же температура Т Будет снижаться, то ценность теплоты, измеряемой ее работоспособностью, падает и при T = То с = 293 К становится равной нулю, что видно из данных, приведенных ниже:

T, К……3000….2000…1000 … 800 …500…400…300…..293

L/Q……. 0,90…..0,85….0,71…..0,63…0,41…0,27…0,02…0,0

Напротив, при высоких температурах энергетическая ценность теплоты очень высока и она почти целиком может быть превращена в работу.