Вопрос: Из каких составляющих состоит эксергия вещества в замкнутом объеме и в потоке?
Выберите один ответ:
- Из термической, механической, и реакционной
- Из термической, реакционной и механической
- Из термической, механической, реакционной и концентрационной
- Из термической и механической
- Из механической, реакционной и концентрационной
Решение:
Эксергия — это максимальная полезная работа, которую можно получить от системы при её взаимодействии с окружающей средой, пока система не достигнет равновесия с этой средой. Эксергия является мерой "полезности" энергии и может быть разделена на несколько составляющих, отражающих различные формы энергии, которые могут быть преобразованы в работу.
Основные составляющие эксергии:
- Термическая (или тепловая) эксергия: Связана с разностью температур между системой и окружающей средой. Если температура системы отличается от температуры окружающей среды, можно получить работу.
- Механическая эксергия: Связана с разностью давлений и/или высот (потенциальная энергия) и скоростей (кинетическая энергия) между системой и окружающей средой. Например, газ под давлением выше атмосферного может совершить работу.
- Реакционная (или химическая) эксергия: Связана с возможностью химических реакций, которые могут происходить между компонентами системы или между системой и окружающей средой. Если состав системы отличается от равновесного состава с окружающей средой, можно получить работу за счет химических превращений.
- Концентрационная эксергия: Связана с разностью концентраций различных веществ в системе по сравнению с их концентрациями в окружающей среде. Например, если у нас есть чистый компонент, а в окружающей среде он находится в разбавленном состоянии, можно получить работу за счет смешения или разделения.
Таким образом, полная эксергия вещества (как в замкнутом объеме, так и в потоке) включает в себя все эти составляющие, если они применимы к конкретной ситуации.
Рассмотрим предложенные варианты:
- Варианты 1, 2, 4, 5 не включают все основные составляющие.
- Вариант 3 включает все четыре основные составляющие: термическую, механическую, реакционную и концентрационную.
Правильный ответ:
3. Из термической, механической, реакционной и концентрационной