alusel. St, Carnot' tsükli alusel töötava soojusmasina kasutegur on maksimaalne. Selline protsess on A T 1 −T 2 idealiseeitud. Reaalsete soojusmasinate kasutegur real = . Q1 T1 C Külmkapp ja soojapump 33 Külmkapi ja soojapumba põhimõtteskeem on toodud joonisel 4.3. Külmkapi korral on jahutajaks külmkapis olev õhk, esemed kapis; ning soojendajaks väliskeskkond. Töötavaks kehaks on mootor koos gaasisüsteemiga. Gaasiga tehakse tööd (näiteks Joule'i-Thomsoni efekti kasutades), mille tulemusena võetakse tsükliliselt külmkapi sisemusest energiat Q2 ning soojendajale antakse soojushulk Q1 = AQ2 . Samamoodi - soojapumba korral võetakse sooja kas välisõhust või Maa
1 mool ideaalset gaasi paisub isotermiliselt ja adiabaatiliselt ning seejärel surutakse kokku isotermiliselt ning adiabaatiliselt nii, et gaasi lõppolek vastab gaasi algolekule. Kõik protsessid on pöörduvad. Töö on seda suurem, mida suurem on külma ja sooja keha erinevus, saab avaldada ringprotsessi kasuteguri. Kui panna Carnot ringprotsessid käima vastassuunas saame külmutusseadme või soojapumba. Mittepöörduva e spontaanse protsessi entroopia muut isoleeritud süsteemis on positiivne, kasvab korrapäratus. Madal entroopia, suur korrapära. Kui isoleeritud süsteem on tasakaalus, siis omab entroopia maksimaalset väärtust. Entroopia(korrapäratuse mõõde) võimaldab ennustada reaktsioonide iseeneslikku kulgemist või mittekulgemist. Standardne reaktsioonientroopia – saadused – lähteained. Summaarne entroopiamuut on keskkonna entroopia ja süsteemi entroopia
Kasutegur: töö on seda suurem, mida suurem on sooja ja külma keha temperatuuride erinevus. Saame avaldada Carnot’ ringprotsessi kasuteguri: q soe +q külm T soe −T külm |töö| |w| ŋ= = ŋ= = qsoe T soe soojalt kehalt saadud soojus q soe Soojuspump: (kui panna Carnot’ protsessid käima vastassuunas, siis saame külmutusseadme või soojapumba. •energia jäävuse seadus; •gaasid kokkusurumisel kuumenevad; •soojus kandub alati külmemalt kehalt kuumemale Entroopia: Kui gaas paisub vaakumisse, siis see protsess on iseeneslik. Vastupidi see protsess ise ei toimu. Carnot’ ringprotsess võimaldab defineerida uue olekufunktsiooni, mis kirjeldab seda sorti nähtuste võimalikkust. q rev ∆ S= (tähistab qrev soojuse pöörduvat ülekandmist) T
isotermiliselt (CD) ning adiabaatiliselt (DA), nii et gaasi lõppolek vastab algolekule. *Kõik protsessid on pöörduvad. Carnot' ringprotsessi kasutegur töö on seda suurem, mida suurem on sooja ja külma keha temperatuuride erinevus. Saame avaldada Carnot' ringprotsessi kasuteguri: = |töö|/ soojalt kehalt saadud soojus = |w|/q soe ; = qsoe + qkülm / qsoe = Tsoe- Tkülm / Tsoe Soojuspump (kui panna Carnot' protsessid käima vastassuunas, sii saame külmutususseadme või soojapumba. ·energia jäävuse seadus; ·gaasid kokkusurumisel kuumenevad; ·soojus kandub alati külmemalt kehalt kuumemale. *Kompressor võtab külmalt kehalt (õuest) sooja ära ja annab selle tuppa, aga selleks tarbib ta elektrienergiat (elektrer teeb tööd) : efektiivsus= soojus soojale kehale/ töö Iseeneslikud protsessid *Iseeneslikud protsessid on mittepöörduvad (nt. rõhu ühtlustumine, segunemine, temperatuuri ühtlustumine, keemiline reaktsioon). *Iseeneslik protsess ei pruugi olla kiire.
ning adiabaatiliselt (DA), nii et gaasi lõppolek vastab algolekule. *Kõik protsessid on pöörduvad. Carnot' ringprotsessi kasutegur töö on seda suurem, mida suurem on sooja ja külma keha temperatuuride erinevus. Saame avaldada Carnot' ringprotsessi kasuteguri: = |töö|/ soojalt kehalt saadud soojus = |w|/qsoe ; = qsoe + qkülm / qsoe = Tsoe- Tkülm / Tsoe Soojuspump (kui panna Carnot' protsessid käima vastassuunas, sii saame külmutususseadme või soojapumba. ·energia jäävuse seadus; ·gaasid kokkusurumisel kuumenevad; ·soojus kandub alati külmemalt kehalt kuumemale. *Kompressor võtab külmalt kehalt (õuest) sooja ära ja annab selle tuppa, aga selleks tarbib ta elektrienergiat (elektrer teeb tööd) : efektiivsus= soojus soojale kehale/ töö Iseeneslikud protsessid *Iseeneslikud protsessid on mittepöörduvad (nt. rõhu ühtlustumine, segunemine, temperatuuri ühtlustumine, keemiline reaktsioon). *Iseeneslik protsess ei pruugi olla kiire
Statsionaarsed paigaldatakse kohtkindlalt pikaajaliseks kasutamiseks Kantavad kasutatakse lühiajaliseks soojendamiseks Statsionaarseid puhureid kasutatakse näiteks laoruumides, kus on vaja paikselt kütta inimeste viibimistsooni. Kuna kogu ruumi kütmine oleks ebaotstarbekas, siis juhitaksegi soojust vaid sinna, kus seda vaja on. Kantavaid puhureid kasutatakse ehitusplatsidel ajutiste soojusallikatena, kuna neid on lihtne ühest kohast teise paigutada. Soojuspumbad Soojapumba töö põhineb külmakandja ringprotsessil. Aurustudes seob endaga sooja, kondenseerudes annab selle ära. Külmakandjana kasutatakse tavaliselt halogeenitud süsivesinikke. Soojapumba kasutamise eelduseks on sobiv soojaallikas, selleks võib olla: Välis- või heitõhk Pinnas Päiksekiirgus Tööstuse heitvesi Põhjavesi Liigid: 63