جميع الكتب

مهني

1 Markets I: The Ecosystem and Exchange-Traded Marketsالأسواق عبر الإنترنتالإنجليزية 2 Markets II: Rates, FX and Creditالأسواق عبر الإنترنتالإنجليزية 3 Markets III: Commodities, Energy and Cryptoالأسواق عبر الإنترنتالإنجليزية 4 Quantitative Methodsالأساليب عبر الإنترنتالإنجليزية 5 Derivatives and Volatilityالمشتقات عبر الإنترنتالإنجليزية 6 Rates, Credit, XVA and Riskالفائدة والائتمان والمخاطر عبر الإنترنتالإنجليزية 7 Research Craft: Predictors, Backtests, Measurement, Portfoliosالبحث عبر الإنترنتالإنجليزية 8 Strategies I: Equities and Futuresالاستراتيجيات عبر الإنترنتالإنجليزية 9 Strategies II: Volatility, Relative Value, Macro and the Bank Desksالاستراتيجيات عبر الإنترنتالإنجليزية 10 Microstructure and Executionالتنفيذ عبر الإنترنتالإنجليزية 11 Market Making and High-Frequency Tradingصناعة السوق عبر الإنترنتالإنجليزية 12 Machine Learning for Marketsتعلم الآلة عبر الإنترنتالإنجليزية 13 Low-Latency Softwareالتكنولوجيا عبر الإنترنتالإنجليزية 14 Networks, Hardware and Trading Infrastructureالتكنولوجيا عبر الإنترنتالإنجليزية 15 Research, Data and Risk Platformsالتكنولوجيا عبر الإنترنتالإنجليزية 16 The Desk and the Firmالشركة عبر الإنترنتالإنجليزية 17 The Industry: Firms, Roles and Careersالمسارات المهنية عبر الإنترنتالإنجليزية 18 Interviews I: Maths, Probability and Speedالمسارات المهنية عبر الإنترنتالإنجليزية 19 Interviews II: Markets, Trading Games and the Final Roundالمسارات المهنية عبر الإنترنتالإنجليزية 20 Interviews III: Codeالمسارات المهنية عبر الإنترنتالإنجليزية
التطبيقات حول المدرب تسجيل الدخول ابدأ القراءة

الفيزياء · المسرد

ما معنى الآلة الترموديناميكية؟

تعريف 24.1 الفيزياء الجامعية — السنة الأولى · الفصل 24 — المحركات والآلات الحرارية

الآلة الترموديناميكية جملة مغلقة (هي المائع العامل) تُدار في دور، فتعود دوريًّا إلى الحالة نفسها، بينما تتبادل الشغل WW مع الخارج والحرارة QiQ_i مع منابع عند درجات الحرارة TiT_i — وهي منظِّمات حرارية، لا يغيّر التبادل درجة حرارتها. والآلة ثنائية المنبع تستعمل منظِّمين حراريين، هما المنبع الساخن عند ThT_h والمنبع البارد عند Tc<ThT_c < T_h. وتكون محركًا إن قدّمت شغلًا (W<0W < 0)، وثلاجة إن أُديرت (W>0W > 0) لتأخذ الحرارة من المنبع البارد، ومضخة حرارية إن أُديرت لتعطي الحرارة للمنبع الساخن. وتُحسب المقادير كلها على امتداد دور واحد، جبريًّا، بوصفها متلقاةً من المائع.

الجهتان اللتان يُدار فيهما دور ثنائي المنبع. على اليمين: يأخذ المحرك الحرارة من المنبع الساخن، ويطرح جزءًا منها إلى البارد ويقدّم الفرق شغلًا. وعلى اليسار: الآلة نفسها مُدارة إلى الوراء تضخّ الحرارة من البارد إلى الساخن؛ فهي ثلاجة إن أُريد Q_c، ومضخة حرارية إن أُريد |Q_h|.
الجهتان اللتان يُدار فيهما دور ثنائي المنبع. على اليمين: يأخذ المحرك الحرارة من المنبع الساخن، ويطرح جزءًا منها إلى البارد ويقدّم الفرق شغلًا. وعلى اليسار: الآلة نفسها مُدارة إلى الوراء تضخّ الحرارة من البارد إلى الساخن؛ فهي ثلاجة إن أُريد QcQ_c، ومضخة حرارية إن أُريد ∣Qh∣|Q_h|.

أمثلة

مثال 24.6 (ثلاثة أعداد)

عنفة بخارية بين Th=800 KT_h = 800\,\mathrm{K} ونهر عند Tc=300 KT_c = 300\,\mathrm{K}: ηC=0.625\eta_C = 0.625؛ وتبلغ المحطات الحقيقية نحو 0.400.40. وثلاجة منزلية بين 275 K275\,\mathrm{K} في الداخل ومطبخ عند 298 K298\,\mathrm{K}: ef≤275/23=12e_f \leq 275/23 = 12؛ وتعطي الآلات الحقيقية 22 إلى 44. ومضخة حرارية تدفئ بيتًا عند 293 K293\,\mathrm{K} من هواء عند 273 K273\,\mathrm{K}: ep≤293/20=14.7e_p \leq 293/20 = 14.7؛ وتعطي المضخات الحقيقية 33 إلى 55 — أي ثلاثة إلى خمسة أضعاف ما كانت الكهرباء نفسها لتعطيه في مقاومة (المسألة 24.1).

مثال 24.18 (مضخة حرارية أم مقاومة؟)

بيت يفقد 6 kW6\,\mathrm{kW} عند −5∘C-5{}^{\circ}\mathrm{C} في الخارج يحتاج إلى 6 kW6\,\mathrm{kW} من الكهرباء بالمقاومات؛ وكانت مضخة حرارية مثالية من 268 K268\,\mathrm{K} إلى 293 K293\,\mathrm{K} لتحتاج إلى 6/11.7=0.51 kW6/11.7 = 0.51\,\mathrm{kW}؛ أما الحقيقية بدرجتَي حرارة مبادلين 260 K260\,\mathrm{K} و313 K313\,\mathrm{K} وبعامل جودة 0.550.55، فمعامل أدائها ep=0.55×313/53=3.2e_p = 0.55 \times 313/53 = 3.2، وتحتاج إلى 1.9 kW1.9\,\mathrm{kW}. وتجري مسألة نهاية الأسبوع الموسم كله، بالإنتروبيا أيضًا.

اقرأ في الفصل ←