熱力學第一定律告訴了我們節能的可能性,通過熱力學第二定律要我們知道節能的程度。
??一、能量守恒定律即熱力學第一定律:
??能量既不能創造,也不會消滅。但各種能量之間可以一定的當量轉換,當能量以一種形式消失時,必以另一種形式出現。
??體系與環境之間的可以通過熱和功傳遞的能量。這樣,就產生了能量利用率的問題,也就是說我們在體系內的能量轉變有多少轉移到了環境中去,多少是體系內部的轉移。
??熱力學第一定律說明了能量在轉換過程中總量的不變性,指明了節能的方向,提示我們在能量轉換過程中盡量將能量轉換到我們該興趣的體系中去,而不是我們不該興趣的環境中去。第一類永動機是不可能制成的,那種企圖不消耗能量而可產生機械功的所謂第一類永動機是不可能造成的。節能的關鍵是將所消耗的能量轉換到所需要的系統中去。
??二、熱力學第二定律的3種描述:
??能量的轉換過程并不是只要守恒就可以隨便轉換,要解決能量的轉換這個問題,就需要熱力學第二定律。對他有三種描述:
??1、自然界中的一切自發過程都是不可逆的。
??2、德國物理學家克勞休斯提出了熱力學第二定律的說法:“不可能使熱量由低溫物體向高溫物體傳遞而不引起其他的變化”。
??3、開爾文普朗克說法:“要 制 成 只 從 一 個 熱 源 吸 收 熱 量 并 把 它 全 部 轉 換 為 功 的 熱 機 是 不 可 能的”。有的也說成“第二類永動機是不可能造成的”。
??第二定律告訴了我們什么?
??1)能量轉換是有條件及方向性的;
??2)能量的品位有高下之分,不同品位之間的能量轉換需要付出代價;
??3)節能的關鍵是以盡量小的代價實現能量的轉換
??三、節能原理的具體指導意義
??1、能量守恒必須將體系和環境一起來考慮,單獨考慮體系時,能量是不守恒的,為節能工作的可能性提供了理論依據。
??2、 體系能量在轉化過程中,節能工作的方向是減少能量向環境的轉移。如各種燃料轉變成熱量再由熱量轉變成各種其它能量時,應盡量將燃料燃燒的熱量轉移到體系中去,減少轉移到環境中去的熱量。
??3、能量有品位高低,一般情況下,不要將高品位的能量等量轉變成低品位能量。如將電能轉變成熱能時,不要直接轉變,可通過制熱機提高能源效率系數。
??4、低品位能量不能完全轉變成高品位能量,在轉變的過程中需要付出一定的代價,所付出的代價是一部分能量轉移到了環境中去,如能充分利用轉移到環境中去的這部分能量,則可大大提高能量的利用效率。