Hvacmag

رادین گستر سینا نماینده رسوب زدای انگلستان

مفاهيم انرژي، انتروپي و اگزرژي و نقش‌هاي آنها در مهندسي گرما

energy

ترموديناميك به‌صورت فراگيري به‌عنوان دانش انرژي نگريسته مي‌شود و مهندسي گرما مرتبط با به‌كار بردن بهترين استفاده از منابع انرژي در دسترس مي‌باشد. نام ترموديناميك برگرفته از كلمات يوناني ترم (حرارت) و ديناميك (نيرو) بوده كه توصيفي‌ترين تعريف از تلاش‌هاي نخستين جهت تبديل حرارت به توان است. امروزه اين نام به طور وسيعي طوري تفسير مي‌شود كه شامل تمام جلوه‌هاي انرژي و تبديلات انرژي نظير توليد توان، سردسازي و روابط بين خواص مواد مي‌باشد.

دانش ترموديناميك نخست بر اساس دو قانون طبيعي اصلي به‌نام‌هاي قوانين اول و دوم بنا گرديد. قانون اول ترموديناميك به‌طور ساده عبارتي از قانون بقاي انرژي است. اين قانون بر اين نكته پا مي‌فشارد كه انرژي خاصيتي ترموديناميك است و اينكه در هر واكنش، انرژي مي تواند از شكلي به شكل ديگر تبديل شود اما مقدار كل انرژي ثابت مي‌ماند. قانون دوم ترموديناميك بر اين است كه انرژي علاوه بر كميّت، داراي كيفيت نيز بوده و فرايندهاي عملي در جهت كاهش كيفيت انرژي پيش مي‌روند. انرژي گرمايي جسم دما بالا هنگامي‌كه به جسم دما پايين منتقل مي‌شود، جسم را به كاهش درجه دچار مي‌گرداند. تلاش‌هاي در جهت عددي كردن كيفيت يا پتانسيل كاري انرژي در پرتو قانون دوم ترموديناميك منجر به تعريف خواص انتروپي و اگزرژي گرديده است.

قانون اول و دوم ترموديناميك هم‌زمان در دهه 1850 ميلادي نخستين بار به‌صورت مجزا در كارهاي «ويليام رانكين»، «رودلف كلازيوس» و «ويليام تامسون» (و بعدتر «لرد كلوين») ظهور كردند. اگرچه اصول ترموديناميك از ابتداي خلقت جهان وجود داشتند، ترموديناميك به‌عنوان دانش، تا زمان اختراع موتورهاي اتمسفري بخار توسط «توماس ساوري» در 1697 و «توماس نيومكامن» در 1712 در انگلستان، به ظهور نپيوست. اين موتورها بسيار كند و كم بازده بودند، اما راه را براي توسعه دانشي نو گشودند.

هدف اين مقاله به نحوي در شكل 1 نمايش داده شده است كه حوزه‌هاي انرژي، انتروپي و اگزرژي نشان داده شده است. اين مقاله بر قسمتي از ترموديناميك كه مشترك بين حوزه‌هاي انرژي، اگزرژي و انتروپي است، متمركز خواهد بود و به خصوص بر فصل مشترك اين سه حوزه تأكيد مي‌كند. توجه داشته باشيد كه انتروژي و اگزرژي در ساير زمينه‌ها نيز مورد استفاده قرار مي‌گيرند (نظير تئوري آمار و اطلاعات) و بنابراين آنها زيرمجموعه انرژي نيستند. همچنين، بعضي اشكال انرژي (نظير كار محوري) بدون انتروپي هستند و در نتيجه انتروپي فقط زيرمجموعه بخشي از حوزه انرژي است. به‌طور مشابه، اگزرژي زيرمجموعه بخشي از انرژي بوده و بر اين اساس بعضي سامانه‌ها (نظير هوا در شرايط اتمسفر) داراي انرژي بوده ولي هيچ اگزرژي ندارد. بيشتر سامانه‌هاي ترموديناميك (مثل بخار در نيروگاه) داراي انرژي، انتروپي و اگزرژي مي‌باشند و بنابراين در فصل مشترك اين سه ظاهر مي‌شوند.

facebook- صفحه اجتماعی فیس بوک تهویه و تاسیسات           instagram صفحه اینستاگرام تهویه و تاسیسات          linkdin صفحه linkdin تهویه و تاسیسات          Telegram صفحه تلگرام تهویه و تاسیسات

بنر
بنر
بنر

مقاله های برتر به صورت کامل

فن‌آوری‌های انرژی پیشرفته برای کاهش گازهای گلخانه‌ای - بخش اول

40 راه‌حل اصلی برای کاهش آلاینده‌های کربنی نیروگاه‌های تولید برق(این مقاله که شرح جامعی است از تمامی منابع انرژی موجود در سطح زمین و تاثیرات آن بر گازهای گلخانه‌ای، از این شماره آغاز می‌شود و طی شماره‌های بعد ادامه خواهد یافت) 1- شرحی از اقتصاد پیشرفته انرژی (AEE)اقتصاد پیشر

دقت‌سنجی دستگاه صفحه گرم حفاظت شده برای تعیین هدایت حرارتی مواد عایق

چكيدهاندازه‌گیری هدایت حرارتی بخش بسیار مهمی‌ از آنالیز مواد در صنایع می‌باشد. عایق حرارتی عبارتند از موادی که از نرخ انتقال حرارت بین سامانه‌‌های فیزیکی مختلف می‌کاهند و به عبارت ساده‌تر از اتلاف انرژی گرمایی یک سامانه‌ تا حد امکان جلوگیری می‌کنند. همواره گرما از سام

مدیریت گرمایی بهبود یافته ساختمان با کمک شبیه سازی ترکیبی HVAC دینامیک

  مدیریت گرمایی بهبود یافته ساختمان با کمک شبیه سازی ترکیبی HVAC دینامیک چکیده تنها به تازگی بوده است که شبیه سازی ساختمان به عنوان یک سود ممکن در مدیریت ساختمان شناخته شده است اما در اغلب موارد نسبت به مدیریت گرمایی اهمال شده است. دلیل آن هم ماهیت پیچیده مشکلات مرتبط با شنا

پمپ حرارتی منبع آبی برای کلاس‌های درس پیش‌ساخته

این مقاله سامانه‌های پمپ حرارتی منبع آبی در خانه‌های متحرک و کلاس‌های درس پیش‌ساخته را بررسی کرده و روش‌های بهبود طراحی را پیشنهاد می‌نماید. این تحقیق بر اساس مطالعه قبلی شامل آزمایش پمپ حرارتی زمین گرمایی سه تنی در یک کلاس درس پیش‌ساخته در ویلسون‌میلز در مدرسه ابتدایی

راهنمای ساده طراحی مخازن هوا برای محافظت خطوط لوله تحت فشار از ضربه قوچ

چکیده:مخازن هوا ابزاری موثر برای کاهش فشارهای بیش از حد ضربه قوچ و فشارهای منفی ناشی از قطع ناگهانی پمپ  خطوط لوله‌کشی می‌باشند. فرایند تعیین ابعاد مخازن هوا به‌وسیله نمودارهای محاسباتی موجود بسیار ساده شده است و هر دو، حجم هوا و ابعاد کلی مخزن به‌وسیله این نمودارها مورد

ارزيابي عملكرد هودهاي آزمايشگاهي بر اساس استاندارد ANSI/ASHRAE 110-1995 در شركت پالايش نفت تبريز

چكيدههودهای آزمایشگاهی یکی از اشکال رایج و مؤثر تهویه صنعتی موضعی از نوع هودهای محصور می‌باشند که کارایی و اثربخشی آن از اهمیت بالایی برخوردار است. لیکن صرف طراحی و به‌کارگیری این اقدامات کنترلی به تنهایی ضامن پیشگیری از مواجهه‌ها نبوده و پایش عملکرد اقدامات کنترلی و حصو

نانوکفپوش‌های پلیمری

1- مقدمهفن‌آوری نانو موج چهارم انقلاب صنعتی و پدیده‌ای عظیم است که در تمامی گرایشات علمی راه یافته و از فن‌آوری‌های نوینی است که با سرعت در حال توسعه می‌باشد. با کمک این فن‌آوری ماهیت مواد و محصولات نوین در یک میلیاردیم آن چیزی که ما لمس می‌کنیم تغییر و اصلاح می‌شود. این تغ

بنر
بنر

راهنمای جامع صنعت تهویه و تأسیسات کشور

راهنمای جامع صنعت تهویه تأسیسات کشور