Targowisko korepetycji  |  Zadania z olimpiad i konkursów!  |  Olimpiada fizyczna 2014/2015
Ars Physica Zamkor
  •  FAQ  •   Szukaj  •   Użytkownicy  •   Grupy  •  Rejestracja  •   Zaloguj


Poprzedni temat :: Następny temat
Układ silników
Autor Wiadomość
Neptun 



Pomógł: 8 razy
Wiek: 20
Posty: 119
Skąd: Ruda Śląska
Wysłany: 2014-04-22, 12:38   Układ silników

Witam, mam pewne wątpliwości odnośnie zadania 86 z załącznika.

Mamy układ dwóch silników, które nie mają na siebie wpływu podczas przemian izotermicznych (1-2 i 3-4). Gdyby nie miały na siebie wpływu podczas przemian 4-1 i 2-3 to podczas 2-3 gaz musiałby oddać pewną ilość ciepła do otoczenia, a podczas 4-1 pobrać taką samą ilość ciepła z otoczenia.

Jednak w zadaniu jest mowa o tym, że gazy mają podczas przemian 1-2 i 4-1 kontakt cieplny ze sobą, więc część ciepła którą normalnie gaz z pierwszego silnika oddaje do otoczenia podczas 2-3 możemy wykorzystać do podgrzania gazu w drugim silniku podczas przemiany 4-1. Właśnie, część ciepła.

Tu pojawia się problem, bo w rozwiązaniu (które, jak ktoś chce mogę wrzucić) autorzy wymianę temperatur obrazują w ten sposób: wskutek kontaktu cieplnego całe ciepło potrzebne do podgrzania gazu w 1-4 pochodzi z oziębiania gazu w 2-3. Inaczej mówiąc wskutek kontaktu cieplnego gazu przechodzącego z 2 do 3 o temp początkowej T1 z gazem przechodzącym z 4 do 1 o temp początkowej T2 następuje (dosłownie) wymiana temperatur, tzn na końcu gaz o temp początkowej T1 ma temperaturę T2, a gaz o temp początkowej T2 ma temperaturę T1.

Moim zdaniem jest to sprzeczne z 2 zasadą termodynamiki (konkretnie z postulatem Clausiusa). Pomiędzy tymi dwoma gazami (gaz przechodzący z 4 do 1 i gaz w drugim silniku, przechodzący od 2 do 3) co najwyżej ustali się równowaga termodynamiczna, ale zgodnie z 2 zasadą termodynamiki niemożliwe jest, aby wskutek wymiany ciepła między ciałami o temp T1 i T2, T1>T2 ciało temp T1 "skończyło" z temperaturą niższą od gazu o temperaturze początkowej T2.

Mam nadzieję, że wszystko jasno opisałem, prosiłbym o wskazanie gdzie mogę się mylić, albo w ogóle o odniesienie się do moich wątpliwości.

Scan30002.jpg
Zadanie
Plik ściągnięto 33 raz(y) 211,82 KB

 
   
krk.korki 


Pomógł: 772 razy
Wiek: 31
Posty: 5606
Wysłany: 2014-04-22, 14:03   

zamiana temperatur jest teoretycznie możliwa. Poczytaj sobie o wymiennikach ciepła, mają sprawność nawet 99%
_________________
PW oraz gg tylko w sprawie korepetycji
 
 
   
Neptun 



Pomógł: 8 razy
Wiek: 20
Posty: 119
Skąd: Ruda Śląska
Wysłany: 2014-04-22, 15:10   

Z czego co czytam na wikipedii to wymiennik ciepła jest po prostu urządzeniem wykonanym z materiału dobrze przewodzącego ciepło umożliwiającym przepływ ciepła. Czyli np. wymiennikiem ciepła jest radiator w chłodzeniu procesora komputerowego. Umożliwia on przepływ ciepła z procesora do otoczenia.

Mi chodzi o coś innego, bo i tak zakładam idealizację przepływu ciepła. Spróbuje to jeszcze uprościć. Mamy 2 ciała o tej samej masie i tym samym cieple właściwym, jedno A, o temp 100 K, drugie B, o temp 200K. Przepuszczam je przez wymiennik ciepła, wskutek czego oba mają temp 150K. W zadaniu napisane jest jednak, że możliwe jest, że ciało A będzie mieć temp 200K, a ciało B 100K po przepuszczeniu przez wymiennik, co jest sprzeczne z 2 zasadą termodynamiki.

No chyba że rzeczywiście źle rozumiem sposób działania wymiennika ciepła.
 
   
krk.korki 


Pomógł: 772 razy
Wiek: 31
Posty: 5606
Wysłany: 2014-04-23, 10:03   

taka sytuacja - czynnik A Ta=100*C i czynnik B o temperaturze 0*C. Czynniki płyną w rurach, rury się stykają, ciepło się wymienia pomiędzy nimi. Zwrot przepływów przeciwny.
Dzielimy czynniki na pól A1, A2, B1, B2. Jesteśmy w jakimś miejscu połączonych rur, A1 i B1 stykają się wymieniają ciepło i dzięki temu mają temperaturę po 50*C.

Teraz woda przepływa, A1 styka się z B2, czyli uzyskują temperaturę po 25*C. A2 styka się z B1 temperatura to 75*C

czyli dzieląc czynnik na dwa i mieszając ciepło porcjami uzyskuje na wyjściach 25*C i 75*C a nie po 50*C. Jeśli podzielę sobie na nieskończoność części to temperatury całkowicie się wymienią.
_________________
PW oraz gg tylko w sprawie korepetycji
 
 
   
Neptun 



Pomógł: 8 razy
Wiek: 20
Posty: 119
Skąd: Ruda Śląska
Wysłany: 2014-04-25, 18:04   

O, teraz już rozumiem, ciekawy jest ten sposób z wymianą temperatur przez porcje.
Dzięki bardzo za pomoc.
 
   
krk.korki 


Pomógł: 772 razy
Wiek: 31
Posty: 5606
Wysłany: 2014-04-26, 09:13   

nie trzeba tu porcji, w praktyce realizuje się to tak że masz dwie rury, w których czynniki idą w przeciwnym kierunku.
_________________
PW oraz gg tylko w sprawie korepetycji
 
 
   
Wyświetl posty z ostatnich:   
Odpowiedz do tematu
Nie możesz pisać nowych tematów
Nie możesz odpowiadać w tematach
Nie możesz zmieniać swoich postów
Nie możesz usuwać swoich postów
Nie możesz głosować w ankietach
Nie możesz załączać plików na tym forum
Możesz ściągać załączniki na tym forum
Dodaj temat do Ulubionych
Wersja do druku

Skocz do:  




Powered by phpBB modified by Przemo © 2003 phpBB Group
Template FISubSilver v 0.3 modified by Nasedo
Kontakt: kontakt@fizyczny.net
Przejdź na stat4U