Termisk energi

Termisk energi er et begreb, der bruges i termisk energiteknik, når man ser på produktionen af ​​energi og brugen heraf, og betyder den energi, der overføres fra producenten til forbrugeren gennem et kølemiddel ( vand , vanddamp , flydende metal osv.) pga. afkøling af sidstnævnte [K 1] . Ifølge den russiske føderations føderale lov nr. 190-FZ om varmeforsyning , "er termisk energi en energiressource, hvis forbrug ændrer de termodynamiske parametre for varmebærere (temperatur, tryk)".

I molekylærfysik forstås termisk energi normalt som energien af ​​termisk bevægelse af mediets partikler [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] , det vil sige en del af det indre systemets energi [43] [44] [45] .

I termodynamik kan forskellige forfattere mene med termisk energi:

Det moderne termodynamiske udtryk "intern energi" formåede ikke fuldstændigt at erstatte udtrykket "termisk energi", som er meget udbredt på det daglige plan, herunder i officielle dokumenter fra statslige og lokale myndigheder, fra den videnskabelige, tekniske og uddannelsesmæssige litteratur af en termisk teknik. orientering.

Fra den kvantitative side er termisk energi i termisk kraftteknik varme (mængden af ​​varme), der overføres af kølevæsken til forbrugeren. Termisk energi er således ikke en specifik type energi : ifølge klassificeringen af ​​termodynamiske størrelser refererer termisk energi ikke til termodynamiske tilstandsvariabler , men til funktionalerne [K 3] af varmeoverførselsprocessen .

Om begreberne "varme", "varmemængde" og "termisk energi"

Mange termodynamiske begreber opstod i forbindelse med den forældede teori om kalorie , som forlod scenen efter belysningen af ​​termodynamikkens molekylærkinetiske grundlag. Siden da er disse begreber og deres tilsvarende udtryk blevet brugt i både videnskabeligt og dagligdags sprog. Ordet "varme-" indgår i så veletablerede videnskabelige begreber som varmeflux, varmekapacitet, faseovergangsvarme, kemisk reaktionsvarme, termisk ledningsevne osv. Disse termer kan bruges, forudsat at de gives en nøjagtig definition det er ikke relateret til begreberne kalorieteori. Med udviklingen af ​​videnskaben begyndte begreberne "mængde af energi" og "mængde af arbejde" i overensstemmelse med normerne for det moderne russiske sprog at blive erstattet af "energi" og "arbejde" [64] , men udtrykket "mængde af varme", hvilket ikke helt svarer til sprognormerne, indtil det stadig bruges i termodynamikken som synonym for den fysiske størrelse "varme" [55] [65] [66] for at understrege, at vi ikke taler om varme som en metode til energioverførsel.

Indtil nu har videnskabelig, teknisk og pædagogisk litteratur, primært om varmeteknik, brugt begrebet "termisk energi", som er nedarvet fra teorien om kalorieindhold og det udtryk, der svarer til det, nogle gange omtalt som teknisk jargon [67] . Nogle forfattere modsætter sig - af forskellige årsager [K 4] - brugen af ​​"termisk energi" i videnskabens begrebsapparat [57] [68] [69] [44] [70] .

Den vigtigste påstand om udtrykket "termisk energi" er dens tvetydighed. Påstanden fundet i litteraturen, at begrebet "termisk energi" og udtrykket, der betegner det, ikke har nogen nøjagtig fysisk betydning [69] [44] [70] er unødvendigt kategorisk. Faktum er, at dette begreb er konventionelt (betinget, kontraktuelt), det vil sige, det betegner en ensartet fortolket dom, hvis indhold er resultatet af en aftale mellem mennesker, der bruger udtrykket "termisk energi". Det eneste obligatoriske krav til et begreb, der er betegnet med et konventionelt udtryk, er intern konsistens. Intet konventionelt udtryk kan per definition være forkert: fra et formelt synspunkt forbliver et konventionelt udtryk korrekt for ethvert indhold, der er indlejret i det, selv det mest absurde. Indholdet i udtrykket kan enten være generelt accepteret eller ikke udbredt, moderne eller forældet, generelt videnskabeligt eller specifikt for et bestemt anvendelsesområde, men det kan ikke være forkert. Desværre er der ingen generelt accepteret fortolkning af begrebet "termisk energi" fra 2020.

Kommentarer

  1. Se [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. Termodynamisk potentiale lig med produktet af systemets absolutte termodynamiske temperatur og dets entropi [50] [51] [52] .
  3. Processens funktionaliteter (procesparametre, procesfunktioner) er kendetegnene for den termodynamiske proces, der udføres af systemet og afhænger af dets vej, det vil sige den måde, systemet går fra tilstanden i begyndelsen af ​​processen til den endelige stat. Udtrykket "funktion" understreger, at beregningen af ​​en procesparameter kræver viden om dens matematiske model, for eksempel den gasadiabatiske ligning. Procesfunktionaliteter (for eksempel varme og arbejde) "eksisterer ikke" før processen, efter processen og uden for processen [63] .
  4. Herunder fordi appellen til det diskuterede udtryk i undervisningslitteraturen ødelægger i elevernes sind strukturen af ​​begreber dannet af termodynamikken, og gradvist retter den mod begrebet kalorie [67] .

Noter

  1. Erokhin V. G., Makhanko M. G. , Fundamentals of thermodynamics and heat engineering, 2019 .
  2. Aizenzon A. E. , Fysik, 2018 .
  3. Belov G. V. , Termodynamik, del 1, 2017 .
  4. Belov G.V. , Termodynamik, del 2, 2016 .
  5. Akynbekov E.K. , Fundamentals of thermodynamics and heat engineering, 2016 .
  6. Aleshkevich V. A. , Molecular Physics, 2016 .
  7. Belopukhov S. L., Starykh S. E. , Fysisk og kolloid kemi. Grundlæggende udtryk og definitioner, 2016 .
  8. Alexandrov N. E. et al. , Grundlæggende om teorien om termiske processer og maskiner, del 1, 2015 .
  9. Andryushechkin S. M. , Tre-semester fysik, 2015 .
  10. Lyashkov V.I. , Theoretical foundations of heat engineering, 2015 .
  11. Petrushchenkov V. A. , Teknisk termodynamik, 2015 .
  12. Bystritsky G. F. et al. , General Energy, 2014 .
  13. Sahin V.V. , Termodynamik af energisystemer, bog. 2, 2014 .
  14. Kruglov A. B. et al. , Guide to Technical Thermodynamics, 2012 .
  15. Miram A. O., Pavlenko V. A. , Teknisk termodynamik. Varme- og masseoverførsel, 2011 .
  16. Burdakov V.P. et al. , Thermodynamics, del 1, 2009 .
  17. Burdakov V.P. et al. , Thermodynamics, del 2, 2009 .
  18. Lukanin P.V. , Teknologiske energibærere af virksomheder, 2009 , s. 23.
  19. Apalkov A.F. , Varmeteknik, 2008 .
  20. Bakhshieva L. T. et al. , Teknisk termodynamik og varmeteknik, 2008 .
  21. Anselm A. I. , Fundamentals of statistical physics and thermodynamics, 2007 .
  22. Amerkhanov R. A., Draganov B. Kh. , Varmeteknik, 2006 .
  23. Ippolitov E. G. et al. , Physical Chemistry, 2005 .
  24. Arkharov A. M. et al. , Heat engineering, 2004 .
  25. Mazur L.S. , Teknisk termodynamik og varmeteknik, 2003 .
  26. Latypov R. Sh., Sharafiev R. G. , Technical thermodynamics, 1998 .
  27. Baskakov A.P. et al. , Varmeteknik, 1991 .
  28. Krutov V.I. et al. , Technical thermodynamics, 1991 .
  29. Belyaev N. M. , Thermodynamics, 1987 .
  30. Larikov N. N. , Varmeteknik, 1985 .
  31. Alekseev G. N. , Generel varmeteknik, 1980 .
  32. Alekseev G. N. , Energi og entropi, 1978 .
  33. Boldyrev A.I. , Fysisk og kolloid kemi, 1974 .
  34. Gokhshtein D.P. , Moderne metoder til termodynamisk analyse af kraftværker, 1969 .
  35. Andryushchenko A.I. , Fundamentals of teknisk termodynamik af virkelige processer, 1967 .
  36. Mikhailov V.K., Panfilova M.I. , Waves. Optik. Atomfysik. Molekylær fysik, 2016 .
  37. Platunov E. S. et al. , Physics: Dictionary-Reference, 2014 , s. 587.
  38. 1 2 Mironova G. A. et al. , Molekylær fysik og termodynamik i spørgsmål og opgaver, 2012 .
  39. 1 2 Kvasnikov I. A. , Molecular Physics, 2009 , s. 41.
  40. Isaev S.I. , Course of chemical thermodynamics, 1986 , s. elleve.
  41. 1 2 Zhukovsky V.S. , Thermodynamics, 1983 , s. 29.
  42. 1 2 Maydanovskaya L. G. , Thermodynamics, 1966 , s. 68.
  43. Sahin V.V. , Termodynamik af energisystemer, bog. 1, 2014 , s. 32.
  44. 1 2 3 Radushkevich L. V. , Course of thermodynamics, 1971 , s. 22.
  45. A. G. Samoylovich , Thermodynamics and Statistical Physics, 1955 , s. tredive.
  46. Kasatkina I. V. et al. , Physical Chemistry, 2012 , s. 23.
  47. Khmelnitsky R. A. , Fysisk og kolloid kemi, 2009 , s. 62.
  48. Nechaev V. V. et al. , Fysisk materialevidenskab, bind 2, 2007 , s. 23, 27.
  49. Nechaev V.V., Smirnov E.A. , Physical chemistry of alloys, 2006 , s. 28.
  50. Barilovich V. A., Smirnov Yu. A. , Fundamentals of teknisk termodynamik, 2014 , s. 112.
  51. Glazov V.M. , Fundamentals of Physical Chemistry, 1981 , s. 141.
  52. N. I. Belokon , Thermodynamics, 1954 , s. 312.
  53. Khazen A. M. , Naturens sind og menneskets sind, 2000 , s. 320.
  54. Yu. S. Cherkinsky , General Thermodynamics, 1994 , s. 171.
  55. 1 2 Bukharova G. D. , Molecular physics and thermodynamics, 2017 , s. 59.
  56. Mikhailov V.K., Panfilova M.I. , Waves. Optik. Atomfysik. Molekylær fysik, 2016 , s. 101.
  57. 1 2 Pribytkov I. A. , Termofysik, 2016 , s. 12.
  58. Platunov E. S. et al. , Physics: Dictionary-Reference, 2014 , s. 595.
  59. Sivukhin D.V. , General course of physics, bind 2, 2005 , s. 61.
  60. Murzakov V.V. , Fundamentals of technical thermodynamics, 1973 , s. 9.
  61. Rips S. M. , Fundamentals of thermodynamics and heat engineering, 1968 , s. 82.
  62. Konovalov V.I. , Teknisk termodynamik, 2005 .
  63. Sychev V.V. , Termodynamikkens differentialligninger, 2010 , s. 9.
  64. Bazarov I.P. , Thermodynamics, 2010 , s. 26.
  65. Ryndin V.V. , Termodynamikkens første lov, 2004 , s. 17.
  66. Varme / Myakishev G. Ya. // Strunino - Tikhoretsk. - M .  : Soviet Encyclopedia, 1976. - ( Great Soviet Encyclopedia  : [i 30 bind]  / chefredaktør A. M. Prokhorov  ; 1969-1978, bind 25).
  67. 1 2 Voskresensky V. Yu. , On the foundations of entropy, 2010 , s. 92.
  68. Karyakin N.V. , Fundamentals of chemical thermodynamics, 2003 , s. 34-35.
  69. 1 2 Ryndin V.V. , Termodynamikkens første lov, 2004 , s. 25.
  70. 1 2 Leontovich M. A. , Introduktion til termodynamik, 1952 , s. 21.

Litteratur