Ўзбекистрн республикаси

Таянч сузлар ва иборалар: техник жараённинг термодинамик анализи, турли энергетик тузилмаларнинг ФИКи, термодинамик такомиллашувининг техник жараёни, солиштирма энергия сарфиёти, комплекс энергия технологиялар, сифатли тур энергия, сифатсиз эксергия, эксергетик ФИК.


11-амалиёт
Эксергиянинг термик ташкил килувчилари.
Кимёвий эксергия
(II.4) тенгламасини температура буйича дифференциялаб
, ва унга (Н/Т)_р,х =С_р
ва (S/T_p,x –C_p/T кийматини куйиб куйидагини хосил киламиз
(е/Т)_р,х=С_р(1-Т₀/Т).
натижада С_р- const булганда
(II.18)
(II.18) тенглама Тconst шароитида ишчи жисмни киздирганда ёки совутганда эксергияни узгаришини акс эттиради.
Доимий температурада (эриш, буғланиш, конденсация, кристаллизация) маълум тенглама хак:
(II.19)
Босим эксергияси (II.4) тенгламани босим буйича дифференциялаб

куйидаги кийматни куйиб
ва ,
натижада куйидагини оламиз:
(II.20)
PV-RT ва V/T_p,x-R/P киймат тенг булганда кенг таркалган хусусий хол идеал газ учун натижада куйидаги хосил булади.
(II.21) Агарда газ аралашмаси ноидеал булса ва иккинчи вириал коэффициент билан ифодаланса
(II.22) у холда
(II.23).
Кимёвий эксергия. Бу кийматни справочникларда ёки керак булса тадкикот оркали (тажриба) топиб термодинамик параметрлар оркали ифодалаш максадга мувофик булади. Эксергияни эркин энергия оркали ифодалаш кулай булади. Хамонки, е=Н-Т₀S ва G=H-TS булса
(II.24) Мадомики, dQ=-SdT+vdP тенгламасидан куйидаги чикиб келса
(II.25) у холда
(II.26a)
(II.26б)
Куп холларда эксергияни энтальпия ва эркин энергия оркали ифодалаш кулай. Тенгламадан эксергия ва эркин эксергия учун энтропияни чикариб ташлаб, куйидагини олиш мумкин:
(II.27a)
(II.27б)
(II.27в)
Т-const булганда
(II.27г)
Шундай килиб, агар жараён Т=Т₀да утса эксергия (ва унинг йукотмалари) эркин энергия ва унинг йукотмаларига тенг.
Температура узгаришида эксергия йукотмалари эркин энергия узгаришларига пропорционал узгаради. Эркин энергия ва эксергия кийматлари атроф мухит Т ва Т₀ температуралари кийматлари уртасидаги фарк канча катта булса, шунча куп фаркланади.
(II.26) ва (II.27) тенгламалардан куриниб турибдики, эксергия (ва унинг ортиши) эркин энергия (ва унинг ортиши) ёки катта ёки кичик булиши жараён T>T₀ ёки Т<Т₀ лигида кечишига, шунингдек температура узгариши билан эркин энергия кандай узгаришига боглик булади.
1 бобда айтганимиздек, экзотермик реакция температурасининг ортиши билан G киймати усади яъни (G/T)>0.
Бу холда (II.26) тенгламадан куриниб турибдики Т (Т>Т₀) температура канча юкори булса эркин энергиянинг (G<0) яъни /е/>/G/ йукотишига солиштирганда шунча куп эксергия узгаради. Шунга мувофик эндотермик реакция учун карама-карши хулоса /е/(II.27) тенгламадан келиб чикиб, агар жараён Н=0да кечса, у холда
(II.27д) Т<Т₀ булганда температура канча паст булса, шунча энергия сарфиетлари эркин энергияни узгаришига караганда юкори булади. Бу хол газ аралашмаларини паст температурада ажратиш учун хосдир.
(II.26) ёки (II.27) тенгламалардан реакция боришида эркин энергияни узгаришини билиб эксергия узгаришини хисоблаш мумкин. G кийматини маълум усуллардан бири, масалан, кимёвий мувозанат константаси (1.14), (1.11) тенгламалари келиб чикиб аниклаш мумкин. Аралашмаларни хосил булишида ва ажратилишида эксергияни узгаришини порциал моль эксергиялар оркали хисоблаш кулай. (II.27а) тенгламасини компонентнинг i- моль сони буйича дифференциаллагандан сунг кимёвий потенциал ē_i билан богликликни характерловчи тенглама олинади.
(II.28) езиш мумкинки
(II.29) Шунинг учун
(II.30) Юкори булмаган босимларда, f_iP_i булганда,
(II.31) Шундай килиб _xi=1 булганда эксергиянинг кимёвий ташкил килувчиси тенг.
(II.32)
(II.32) тенгламасининг унг кисмидаги хад кимёвий иссиклик ёки фазовий ортишларини эксергияга таъсирини акс эттиради ва эксергиянинг е_т термик ташкил килувчисига ухшаш деб хисобланади. Унинг таркибига интеграл иссиклик Н ортиши киради.
(II.33)
Агарда реакция иссиклиги ёки фазовий утиш мухит температурасини узгаришига сарфланса, е_т,х учун тенглама е_т (II.18) тенгламасидан фарк килмаслигига кийинчиликсиз ишонч хосил килса булади.
(II.32) тенгламанинг унг кисмидаги иккинчи хад е_р эксергия босимига ухшайди ва эксергияни системадаги компонент таркибининг узгаришида учувчанликга (хусусий холда порциал босимдан) богликлигини характерлайди. Мувозанатда идеал аралашма учун
f_i /(f_i*-X_i) (II.34) булган ишонч хосил килса булади
(II.35) тенгламаси хак.
Агар аралашма таркиби жараён боришида узгармаса, у холда (II.35) тенглама (II.21) е_р учун тенгламасига утади. Реал аралашмаларда е_х,р киймати мувозанатда мувозанатли богликлик f_i*=(x_i) характери билан аникланади. Шундай килиб, эксергиянинг кимёвий ташкил этувчилари ва эксергиянинг термомеханик ташкил килувчиларининг узгариши хисобида принципиал фарк формал мавжуд эмас. У ёки бу кимёвий реакцияни утиш имкониятини хисобга оладими ёки йукми шу билангина фарк килади. Эритманинг «кимёвий» эксергиясини хисоблаш учун H_i= (x_i) ва f_i* (x_i) тугрисидаги богликлик маълумотларига эга булиш керак. Кимёвий реакция боришида эксергияни узгаришини хисоблашда кимёвий мувозанат константаси тугрисидаги маълумотларга ёки G кийматини хисоблашга имкон берадиган бошка маълумотлардан фойдаланиш керак.
Бу маълумотлар булмаган холларда жумладан Я.Шургут ишлаб чиккан эмперик усуллардан фойдаланиш керак. Реакцион аралашмалар мураккаб ва узгарувчан таркибга эга булган холларда эмперик усулларадан фойдаланилади. Чунки фазовий ва кимёвий мувозанатларни тула ва аник ифодалаб булмайди (масалан, нефт бошка фойдали кавлаб олинадиган маъданлар).