Водный холодильный транспорт
Реферат - Экономика
Другие рефераты по предмету Экономика
енных (ниже 120 K) температур.
Фазовый переход вещества при плавлении, кипении, сублимации происходит при соответствующих температурах и с поглощением значительного количества теплоты.
Для получения низких температур, но не ниже 0 C, может быть применён водный лёд, который при атмосферном давлении плавится при 0 C и имеет сравнительно большую величину удельной теплоты плавления 335 кДж/кг. При давлении ниже атмосферного сублимация водного льда происходит при температуре ниже 0 C, что используют при сублимационной сушке пищевых продуктов.
Более низкие температуры плавления можно получить, смешивая лёд с некоторыми солями, например с хлоридом кальция (рис. 1.1).
0 5 10 15 20 25 30 ?%
Рис. 1.1. Диаграмма состояния системы
хлорид кальция лёд.
Самая низкая температура плавления смеси хлорида кальция со льдом достигает в криогидратной (эвтектической) точке. Она равна - 55 С при массовой концентрации хлорида кальция ?22,9%. Источником низкой температуры может служить твёрдая углекислота (сухой лёд), имеющий при атмосферном давлении температуру сублимации 78,5 С и удельную теплоту 574 кДж/кг.
Получение низких температур в результате использования процесса кипения распространено более широко. С помощью одного вещества можно получить определённый интервал температур, поскольку температура кипения веществ зависит от давления: с уменьшением давления температура кипения его понижается, и наоборот.
С помощью различных веществ можно получать низкие температуры в широком диапазоне.
Процесс испарения используют, например, для понижения температуры воды или влажных поверхностей.
Адиабатическим дросселированием называется процесс необратимого перехода газа (жидкости) с высокого давления на низкое (расширение) при прохождение его через сужение поперечного сечения (перегородка с отверстием, пористая перегородка) без совершения внешней работы и без сообщения и отнятия теплоты.
Процесс протекает быстро, вследствие чего теплообмен с окружающей средой практически не происходит и энтальпия1 вещества не изменяется. Полезная же работа не совершается, так как работа проталкивания переходит в теплоту трения.
При адиабатическом дросселировании реального газа, в отличии от идеального в следствии изменения внутренней энергии производится работа против сил взаимодействия молекул. Это приводит к изменению температуры газа. Изменение температуры реального газа при дросселировании называется эффектом Джоуля Томпсона.
В зависимости от начального состояния реального газа перед дросселем температура его при дросселировании может уменьшаться, увеличиваться и оставаться без изменений.
Точка, соответствующая начальному состоянию газа, в котором температура газа при адиабатическом дросселировании не изменяется и, следовательно, изменяется знак температурного эффекта, называется точкой инверсии, а температура, соответствующая этой точке, температурной инверсией. Точку инверсии можно определить, построив в координатах TV (температура объём газа) изобару и проведя к ней касательную из начала координат.
При начальных температурах газа, которые меньше температуры инверсии, реальный газ при дросселировании будет охлаждаться а при начальных температурах больше температуры инверсии - нагреваться.
Большинство газов, за исключением водорода и гелия, имеет довольно высокую температуру инверсии (600 С и выше), поэтому практически для всех газообразных веществ в области, близкой к критической, адиабатическое дросселирование приводит к понижению температуры.
При адиабатическом расширении газа с отдачей полезной внешней работы получение низких температур возможно при любом состоянии газа, так как температура изменяется в сторону понижения.
1Энтальпия, или теплосодержание, - это функция состояния, равна сумме внутренней энергии (И) и потенциальной энергии давления (PV), где P давление, V объём.
В отличии от адиабатического дросселирования, в этом случае эффект возможен и для идеального газа, при этом величина понижения температуры в процессе адиабатического расширения газа при прочих равных условиях бывает больше, чем в процессе адиабатического дросселирования.
Адиабатическое расширение газа в детандре (расширителе) используют для получения криогенных температур.
Вихревой эффект достигает в вихревых трубах при подаче в них по тангенциальному вводу сжатого воздуха, имеющего температуру окружающей среды. Скорость вращения воздуха в трубе обратно пропорциональна радиусу. Центральная часть вращающегося потока имеет большую скорость, чем периферийная, вследствие чего температура воздуха у стенке трубы выше, а в центе ниже, чем температура подаваемого в трубу воздуха. Можно получить потоки воздуха с низкой и высокой температурами, если разделить центральную и периферийную часть потока. Это явление называется явлением Ранка.
Термоэлектрический эффект, известный как эффект Пельтье, заключается в следующем: при прохождении постоянного электрического тока через цепь, состоящую из двух разнородных проводников, или полупроводников, один из спаев имеет низкую температуру, а другой высокую.
Холодный спай термоэлемента, состоящий из двух ветвей, соединённых токоведущими шинами, является ис