Термодинамические балансы

из "Методы оптимизации в необратимой термодинамике и микроэкономике "

Приведем общий вид балансовых уравнений. [c.33]
Если рассматривается стационарный режим процесса, когда dE /dt -= dNi/dt — dS/dt = 0, то записанные уравнения из дифференциальных превращаются в конечные соотношения. При рассмотрении циклического процесса балансы можно записать не для каждого момента времени, а в среднем за цикл работы установки. Так как в начале и конце цикла состояние системы одинаково, то общее изменение энергии, количества вещества и энтропии за цикл равно нулю. Балансы в этом случае также сводятся к системе соотношений, связывающих средние за цикл значения слагаемых, стоящих в правых частях уравнений. [c.35]
Термодинамические балансы связывают интенсивность и составы потоков, поступающих в систему, скорости химических превращений в ней и производство энтропии. Они же позволяют найти производство энтропии в неоднородной изолированной системе, когда подсистемы обмениваются друг с другом веществом и энергией. [c.35]
Покажем, как из термодинамических балансов вытекают выражения для производства энтропии. [c.36]
В силу равенства (1.53) производство энтропии неотрицательно. [c.36]
Деформационное взаимодействие. Рассмотрим две подсистемы, разделенные поршнем Р и Р2 — давления в подсистемах, Т — их температура. Разность давлений вызывает перемещение поршня. Обозначим через v скорость изменения объема каждой из подсистем, связанную с перемещением поршня. [c.37]
Вид зависимости скорости от перепада давлений определяется характером трения поршня о стенки. [c.37]
Дросселирование газа. При прохождении газа через сужающее устройство (дроссель) его давление изменяется от Р до Р%, а расход g зависит от перепада давлений. Будем предполагать, что поток тепла q подводится к системе так, что температура газа не изменяется. [c.37]
Теплоемкость потоков С р предполагается одинаковой, как и их давление Р. [c.40]
В силу условий цикличности интегралы за период [0, г] от правых частей в уравнениях термодинамических балансов (1.45)-(1.47) равны нулю. Если режим системы статический, то переменные состояния неизменны и левые части уравнений термодинамических балансов равны нулю. [c.41]

Вернуться к основной статье