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有效能概念的分析介绍,有效能

时间:2023-06-20 理论教育 版权反馈
【摘要】:为了确定物系处于某状态所具有的最大做功能力,就需要有效能的概念。物系由所处的状态到达基准态所提供的理想功称为该状态的有效能。物系与环境仅有热平衡和力平衡而未达到化学平衡,这种平衡称为约束性平衡。倘若物系与环境既有热平衡、力平衡又有化学平衡,则称此种平衡为非约束性平衡,即除了物系的温度、压力和环境相等外,物系的组分还与环境物质相互混合或者发生化学反应。单位能量所含的有效能称为能级,用符号Ω表示。

有效能概念的分析介绍,有效能

理想功是定质量系统在状态变化时所能提供的最大功。然而,在实际节能工作中经常需要知道物系处于某状态下的最大做功能力。例如,1.0MPa饱和水蒸气最大的做功能力是多少?1t煤最大的做功能力又是多少?为了确定物系处于某状态所具有的最大做功能力,就需要有效能的概念。

热力学第二定律可知,在一切实际的不可逆过程中,均存在功的损耗,能量发生贬值,或称为“降级”,正是这种贬值导致能量变废损耗。因此,节能工作要解决的问题就是要确定一个衡量能量的质量指标,这也需要有效能的概念。

为了表达物系处于某状态的做功能力,先要确定一个基准态,并规定处于基准态的物系做功的能力为零。如同为了确定处于一定高度的物体做功能力——位能,要以海平面作为基准,即取海平面处物体的位能为零,Ep=0(H=0m)一样。由于物系处于自然环境(如大气、天然水域、大地)之中,一切变化都是在环境中进行的,因此当物系的状态变化至与周围环境状态完全平衡时,物系就不再具有做功能力了。所谓的基准态就是物系与周围环境成平衡的状态。这种平衡包括热平衡(温度相同)、力平衡(压力相同)与化学平衡(组成相同)。任何物系只要与环境处于不平衡的状态,其就具有做功能力,且物系与环境状态差异越大,则其做功能力也就越大。物系由所处的状态到达基准态所提供的理想功称为该状态的有效能。

单位能量所含的有效能称为能级,用符号Ω表示。能级就是衡量能量质量(或品质)的指标。能级的大小代表物系能量品质的优劣。常温条件下,能级的数值处于0与1之间,即(www.xing528.com)

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