Техника - молодёжи 2007-04, страница 29
Прямой осмос — растворение, высокое осмотическое давление, высокая температура о go л о < ~ о _ а а и g S I- * О / Магистраль подачи раствора Полость с раствором Т max Подвод тепла >4 Ь Гидротурбина или иной гидромотор Генератор Теплообменник на встречных потоках Магистраль растворителя / Полость с растворителем / Насос прокачки Полость с раствором ' mm Обратный осмос — разделение раствора, низкое осмотическое давление, низкая температура Итак, поскольку растворимое вещество растворяется с нулевым тепловым эффектом, изменение энтропии в этом процессе носит преимущественно структурный характер, так как в процессе растворения не происходит теплообмена с нагревателем или с холодильником. Таким образом, идут два противоположных по энтропийной направленности процесса: разрушается кристалл соли и вследствие сольватации упорядочивается растворитель. Сумма этих процессов приводит к итоговому изменению энтропии. Очевидно, что никаких принципиальных различий, внутри выбранного (не слишком большого) температурного интервала, в изменении упорядочивания структур при растворении не происходит. Это дает основание утверждать, что изменение энтропии для такого растворения не зависит от температуры внутри выбранного интервала или зависит достаточно слабо. Высказанные доводы приводят к следующему термодинамическому рабочему циклу для такой машины: DA = DS(Tmax — Tmin), что, в свою очередь, равносильно выражению DG = DA, где DG — работа энергии Гиббса. Но, поскольку работа такой машины будет, в конечном счете, изымать внутреннюю энергию из молекулярного движения, то перепад тпюх — Tmin будет стремиться к нулю по мере работы машины. Для поддержания этого перепада в систему следует вводить тепло. И необходимое тепло может быть введено по причине меньшей массовой теплоёмкости раствора относительно массовой теплоёмкости исходных растворителя и растворяемого вещества. Т.е. при условии противоточного теплообмена: раствора от Тшах к Тш;п и противотока растворяемого вещества и растворителя от Тш;п к Тшах. Растворитель и растворимое вещество не смогут достичь Тшах, и их нужно будет догреть, введя в цикл необходимую для его работы тепловую энергию. На рисунке подведение тепла показано красными стрелками. Таким образом, в идеальном случае: DQ = DG = DS(Tmax — Tmin) = DA. Вывод: идеальная осмотическая — обратно-осмотическая машина имеет КПД = 100%. Конечно, к термодинамическому циклу такой идеальной машины не может быть применена формула Карно для КПД тепловой машины. Это ставит под сомнение равноправность второго и первого нача ла термодинамики в пользу большей весомости первого начала — закона сохранения энергии. Напомним читателям, что само второе начало не имеет чётко выраженной физической формулировки, да и сама эта формулировка многократно изменялась с течением времени и скорее отражает совокупность экспериментальных фактов. Несомненно одно: 100% КПД для приведенной схемы технически недостижим вследствие неизбежных потерь. Однако следует ожидать весьма высокого технического КПД, составляющего около 70 — 85% при условии тщательного подбора компонентов и создания соответствующего режима работы такой машины. ИИ ОРГТЕХНИКА РАСХОДНЫЕ МАТЕРИАЛЫ ЦЕНТРЫ ПО ВСЕМУ МИРУ . • ЗАПРАВКА КАРТРИДЖЕМ • СЕРВИСНОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ И РЕМОНТ ОРГТЕХНИКИ • ПРОДАЖА ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ РЕМОНТА КАРТРИДЖЕЙ • ПРОДАЖА ОРГТЕХНИКИ • ПОКУПКА Б/У КАРТРИДЖЕЙ ст. м Черкизовская, ул. Бол. Черкизовская, я 32, корп. 1 ДОГОВОРОВ 950-5364 (многоканальный). КУРЬЕРСКАЯ 161-1211.161-2550 сЛУЖба С 10м ДО 18м ffi www.tm-magazin ,ru 27 |
