作业帮储存的压缩空气释放出来的能量与储存时所用的能量成正比吗?
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/05/09 07:40:17
储存的压缩空气释放出来的能量与储存时所用的能量成正比吗?
储存的压缩空气释放出来的能量与储存时所用的能量成正比吗?
储存的压缩空气释放出来的能量与储存时所用的能量成正比吗?
从理论上说,将储存的压缩空气能量100%全部释放出来,与储存时所拥有的能量相比在数量上不仅成正比,而且完全相等!
实际上,能量释放的方式不同,其产生的做功效率也不同!
相比而言,如何将储存的压缩空气用更好的手段释放出来,就显得尤为重要!
单位容器中储存能量的多少，即储能密度与储气的压力有关，压力越大，储存的能量越多。
储存的能量计算：(可以在热力学书上找等温过程过程功的计算公式）
由于等温压缩过程才能使得达到同样压力所耗功最少，因此我们考虑在等温过程中的压缩
假设压缩空气服从理想气体定律，pV=nRT=constant
从一个过程的初始状态A，到最终状态B，假设绝对温度恒定的TA=TB，我们的压缩做...
全部展开
单位容器中储存能量的多少，即储能密度与储气的压力有关，压力越大，储存的能量越多。
储存的能量计算：(可以在热力学书上找等温过程过程功的计算公式）
由于等温压缩过程才能使得达到同样压力所耗功最少，因此我们考虑在等温过程中的压缩
假设压缩空气服从理想气体定律，pV=nRT=constant
从一个过程的初始状态A，到最终状态B，假设绝对温度恒定的TA=TB，我们的压缩做作所需的功为（负），膨胀做功为（正），那么压缩耗功为：W=pAVAln(pA/pB)
例子：我们多少能源可以存储在1立方米的储存容器，在70巴（7.0兆帕）的压力下，如果环境压力是1巴（0.1兆帕）。在这种情况下，压缩耗功即储存的能量为：
W = 7.0兆帕×1立方米×ln（0.1兆帕/ 7.0兆帕）= -29.7MJ的。（符号代表压缩外界输入系统的功）
上边是最理想的压缩过程，当然释放的时候也是等温膨胀释放的效率是最高的，但是等温压缩/膨胀过程是不容易达到的，只是作为一个量化计算最高压缩空气中最高储存的能量是多少。
压缩到10个压与压缩到100压当然有效率和能量损耗的差异，主要看你选择什么热力过程来释放能量，最为理想的就是上边说的，等温压缩-等温膨胀释放，此时，循环效率等于卡诺循环的效率，只与膨胀温度和压缩温度有关，而与压力无关。其他的释放过程效率都要低于这个循环过程。（你可以找下埃里克森热力循环的资料）
收起