Energie termală

Energia termică este un termen folosit în ingineria termoenergetică atunci când se consideră separat producția de energie și utilizarea acesteia și înseamnă energia transmisă de la producător la consumator printr-un lichid de răcire ( apă , vapori de apă , metal lichid etc.) datorită răcirea acestuia din urmă [K 1] . Conform Legii federale a Federației Ruse nr. 190-FZ privind furnizarea de căldură , „energia termică este o resursă de energie, al cărei consum modifică parametrii termodinamici ai purtătorilor de căldură (temperatură, presiune)”.

În fizica moleculară , energia termică este de obicei înțeleasă ca energia mișcării termice a particulelor mediului [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] , adică o parte din interiorul energia sistemului [43] [44] [45] .

În termodinamică , diferiți autori pot înțelege prin energie termică:

Termenul termodinamic modern „energie internă” nu a reușit să înlocuiască complet termenul „energie termică”, care este utilizat pe scară largă la nivel de zi cu zi, inclusiv în documentele oficiale ale guvernelor de stat și locale, din literatura științifică, tehnică și educațională a unei inginerie termică. orientare.

Din punct de vedere cantitativ, energia termică în ingineria energiei termice este căldură (cantitatea de căldură) transferată de lichidul de răcire către consumator. Astfel, energia termică nu este un tip specific de energie : conform clasificării mărimilor termodinamice, energia termică nu se referă la variabilele de stare termodinamică , ci la funcționale [K 3] ale procesului de transfer de căldură .

Despre termenii „căldură”, „cantitate de căldură” și „energie termică”

Multe concepte de termodinamică au apărut în legătură cu teoria învechită a caloricului , care a părăsit etapa după elucidarea fundamentelor cinetice moleculare ale termodinamicii. De atunci, aceste concepte și termenii lor corespunzători au fost folosiți atât în ​​limbajul științific, cât și în limbajul de zi cu zi. Cuvântul „căldură-” este inclus în concepte științifice bine stabilite cum ar fi fluxul de căldură, capacitatea de căldură, căldura de tranziție de fază, căldura de reacție chimică, conductivitate termică etc. Acești termeni pot fi folosiți cu condiția ca li se dea o definiție exactă. care nu are legătură cu conceptele teoriei calorice. Odată cu dezvoltarea științei, termenii „cantitate de energie” și „cantitate de muncă” în conformitate cu normele limbii ruse moderne au început să fie înlocuiți cu „energie” și „muncă” [64] , dar termenul „cantitate” de căldură”, care nu prea corespunde normelor de limbaj, până când este încă folosit în termodinamică ca sinonim pentru mărimea fizică „căldură” [55] [65] [66] pentru a sublinia că nu vorbim de căldură . ca metodă de transfer de energie.

Până în prezent, literatura științifică, tehnică și educațională, în primul rând despre ingineria termică, folosește conceptul de „energie termică” moștenit din teoria caloricului și termenul corespunzător acesteia, denumit uneori jargon tehnic [67] . Unii autori se opun – din diverse motive [K 4] – utilizării „energiei termice” în aparatul conceptual al științei [57] [68] [69] [44] [70] .

Cea mai importantă revendicare a termenului „energie termică” este ambiguitatea acestuia. Afirmația găsită în literatură că conceptul de „energie termică” și termenul care o denotă nu au o semnificație fizică exactă [69] [44] [70] este inutil de categoric. Cert este că acest concept este convențional (condițional, contractual), adică denotă o judecată interpretată uniform, al cărei conținut este rezultatul unui acord între oameni care folosesc termenul „energie termică”. Singura cerință obligatorie pentru un concept desemnat de un termen convențional este consistența internă. Niciun termen convențional, prin definiție, nu poate fi greșit: din punct de vedere formal, un termen convențional rămâne corect pentru orice conținut încorporat în el, chiar și pentru cel mai absurd. Conținutul pus în termen poate fi fie general acceptat, fie nefolosit, modern sau depășit, general științific sau specific unui anumit domeniu de aplicare, dar nu poate fi greșit. Din păcate, nu există o interpretare general acceptată a termenului „energie termică” începând cu 2020.

Comentarii

  1. Vezi [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16 ] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [ 33 ] [34] [35] .
  2. Potențialul termodinamic egal cu produsul dintre temperatura termodinamică absolută a sistemului și entropia acestuia [50] [51] [52] .
  3. Funcționalele procesului (parametrii procesului, funcțiile procesului) sunt caracteristicile procesului termodinamic realizat de sistem și depind de traseul acestuia, adică de modul în care sistemul trece de la starea de la începutul procesului la cea finală. stat. Termenul „funcție” subliniază faptul că calculul unui parametru de proces necesită cunoașterea modelului său matematic, de exemplu, ecuația adiabatică a gazului. Funcționalele procesului (de exemplu, căldura și munca) „nu există” înaintea procesului, după proces și în afara procesului [63] .
  4. Inclusiv pentru că apelul la termenul discutat în literatura educațională distruge în mintea elevilor structura conceptelor formate prin termodinamică, îndreptându-l treptat spre conceptul de caloric [67] .

Note

  1. Erokhin V. G., Makhanko M. G. , Fundamentals of thermodynamics and heat engineering, 2019 .
  2. Aizenzon A. E. , Fizica, 2018 .
  3. Belov G. V. , Termodinamică, partea 1, 2017 .
  4. Belov G.V. , Termodinamică, partea 2, 2016 .
  5. Akynbekov E.K. , Fundamentele termodinamicii și ingineria termică, 2016 .
  6. Aleshkevich V. A. , Fizica moleculară, 2016 .
  7. Belopukhov S. L., Starykh S. E. , Chimie fizică și coloidală. Termeni și definiții de bază, 2016 .
  8. Alexandrov N. E. et al. , Fundamentals of the theory of thermal processes and machines, part 1, 2015 .
  9. Andryushechkin S. M. , Fizica în trei semestre, 2015 .
  10. Lyashkov V.I. , Fundamentele teoretice ale ingineriei termice, 2015 .
  11. Petrushchenkov V. A. , Termodinamică tehnică, 2015 .
  12. Bystritsky G. F. și colab. , General Energy, 2014 .
  13. Sahin V.V. , Thermodynamics of energy systems, carte. 2, 2014 .
  14. Kruglov A. B. și colab. , Ghid de termodinamică tehnică, 2012 .
  15. Miram A. O., Pavlenko V. A. , Termodinamică tehnică. Transfer de căldură și masă, 2011 .
  16. Burdakov V.P. și colab. , Thermodynamics, partea 1, 2009 .
  17. Burdakov V.P. și colab. , Thermodynamics, partea 2, 2009 .
  18. Lukanin P.V. , Purtătorii de energie tehnologică ai întreprinderilor, 2009 , p. 23.
  19. Apalkov A.F. , Tehnologia termică, 2008 .
  20. Bakhshieva L. T. și colab. , Termodinamică tehnică și inginerie termică, 2008 .
  21. Anselm A. I. , Fundamentele fizicii statistice și termodinamicii, 2007 .
  22. Amerkhanov R. A., Draganov B. Kh. , Heat engineering, 2006 .
  23. Ippolitov E. G. și colab. , Physical Chemistry, 2005 .
  24. Arkharov A. M. și colab. , Heat engineering, 2004 .
  25. Mazur L.S. , Termodinamică tehnică și inginerie termică, 2003 .
  26. Latypov R. Sh., Sharafiev R. G. , Termodinamică tehnică, 1998 .
  27. Baskakov A.P. și colab. , Heat engineering, 1991 .
  28. Krutov V.I. și colab. , Termodinamică tehnică, 1991 .
  29. Belyaev N. M. , Termodinamică, 1987 .
  30. Larikov N. N. , Tehnica termică, 1985 .
  31. Alekseev G. N. , Ingineria generală a căldurii, 1980 .
  32. Alekseev G. N. , Energie și entropie, 1978 .
  33. Boldyrev A.I. , Chimie fizică și coloidală, 1974 .
  34. Gokhshtein D.P. , Metode moderne de analiză termodinamică a centralelor electrice, 1969 .
  35. Andryushchenko A.I. , Fundamentele termodinamicii tehnice a proceselor reale, 1967 .
  36. Mihailov V.K., Panfilova M.I. , Waves. Optica. Fizica atomică. Fizica moleculară, 2016 .
  37. Platunov E. S. și colab. , Fizica: Dicționar-Referință, 2014 , p. 587.
  38. 1 2 Mironova G. A. et al. , Molecular physics and thermodynamics in questions and tasks, 2012 .
  39. 1 2 Kvasnikov I. A. , Fizica moleculară, 2009 , p. 41.
  40. Isaev S.I. , Curs de termodinamică chimică, 1986 , p. unsprezece.
  41. 1 2 Jukovski V.S. , Termodinamică, 1983 , p. 29.
  42. 1 2 Maydanovskaya L. G. , Termodinamică, 1966 , p. 68.
  43. Sahin V.V. , Thermodynamics of energy systems, carte. 1, 2014 , p. 32.
  44. 1 2 3 Radushkevich L. V. , Curs de termodinamică, 1971 , p. 22.
  45. A. G. Samoylovich , Thermodynamics and Statistical Physics, 1955 , p. treizeci.
  46. Kasatkina I. V. și colab. , Chimie fizică, 2012 , p. 23.
  47. Khmelnitsky R. A. , Chimie fizică și coloidală, 2009 , p. 62.
  48. Nechaev V. V. și colab. , Știința materialelor fizice, vol. 2, 2007 , p. 23, 27.
  49. Nechaev V.V., Smirnov E.A. , Chimia fizică a aliajelor, 2006 , p. 28.
  50. Barilovici V. A., Smirnov Yu. A. , Fundamentele termodinamicii tehnice, 2014 , p. 112.
  51. Glazov V.M. , Fundamentele chimiei fizice, 1981 , p. 141.
  52. N. I. Belokon , Termodinamică, 1954 , p. 312.
  53. Khazen A. M. , Mintea naturii și mintea omului, 2000 , p. 320.
  54. Yu. S. Cherkinsky , Termodinamică generală, 1994 , p. 171.
  55. 1 2 Buharova G. D. , Molecular physics and thermodynamics, 2017 , p. 59.
  56. Mihailov V.K., Panfilova M.I. , Waves. Optica. Fizica atomică. Fizica moleculară, 2016 , p. 101.
  57. 1 2 Pribytkov I. A. , Termofizică, 2016 , p. 12.
  58. Platunov E. S. și colab. , Fizica: Dicționar-Referință, 2014 , p. 595.
  59. Sivukhin D.V. , Curs general de fizică, vol. 2, 2005 , p. 61.
  60. Murzakov V.V. , Fundamentele termodinamicii tehnice, 1973 , p. 9.
  61. Rips S. M. , Fundamentals of thermodynamics and heat engineering, 1968 , p. 82.
  62. Konovalov V.I. , Termodinamică tehnică, 2005 .
  63. Sychev V.V. , Ecuații diferențiale ale termodinamicii, 2010 , p. 9.
  64. Bazarov I.P. , Termodinamică, 2010 , p. 26.
  65. Ryndin V.V. , Prima lege a termodinamicii, 2004 , p. 17.
  66. Căldură / Myakishev G. Ya. // Strunino - Tikhoretsk. - M .  : Enciclopedia Sovietică, 1976. - ( Marea Enciclopedie Sovietică  : [în 30 de volume]  / redactor-șef A. M. Prokhorov  ; 1969-1978, vol. 25).
  67. 1 2 Voskresensky V. Yu. , Pe fundamentele entropiei, 2010 , p. 92.
  68. Karyakin N.V. , Fundamentals of chemical thermodynamics, 2003 , p. 34-35.
  69. 1 2 Ryndin V.V. , Prima lege a termodinamicii, 2004 , p. 25.
  70. 1 2 Leontovici M. A. , Introducere în termodinamică, 1952 , p. 21.

Literatură