Применим ли первый закон термодинамики (сохранения энергии) к мощности?

Я знаком с первым законом термодинамики, который гласит, что полная энергия [Дж] изолированной системы остается постоянной. Основываясь на этом законе, можно, например, создать диаграмму Санки системы, которая представляет, как энергия трансформируется из одной формы в другую, как этот пример, который я нашел в Интернете:

введите описание изображения здесь

Теперь мне было интересно, применим ли этот закон сохранения также к мощности [Дж/с] в системе. Для моего исследования я сделал вывод о том, как проходит поток мощности для шлифовального станка (закрытая система): от входной мощности двигателя до трех других форм (энергия шлифования, производство тепла и потери мощности).

К вашему сведению: Дробилка (измельчитель) работает на основе 3 лопастных тарелок, вращающихся с высокой скоростью, чтобы дробить входящий материал при ударе. Помимо разрушения материала, экстремальные скорости, с которыми вращаются эти пластины, также создают огромную турбулентность в камере измельчения, что приводит к выделению тепла.

Результирующая диаграмма Санки для измельчителя, работающего с постоянной скоростью, выглядит следующим образом:

введите описание изображения здесь

Я смог математически рассчитать мощность измельчения (1) и тепловыделение (2, 3), но для потери мощности (4, 5) я применил закон сохранения энергии, чтобы объяснить последние 4,4 кВт как потерю мощности из-за трения. в системе (№4).

Интуитивно я бы сказал, что такой способ вывода верен, но по какой-то причине я не уверен на 100%, относится ли закон сохранения энергии напрямую и к мощности. К сожалению, я не могу найти литературу по сохранению энергии.

Есть комментарии по этому поводу?

Ответы (1)

Как вы говорите, принцип сохранения энергии гласит, что полная энергия изолированной (она же закрытой) системы остается постоянной.

Мощность – это скорость изменения энергии. Таким образом, можно сделать вывод, что общее количество энергии, подаваемой или выходящей из изолированной системы, равно нулю.

Ваш измельчитель на самом деле не является изолированной системой. Он имеет вход и несколько выходов. Внутри этой системы энергия не сохраняется для последующего использования, поэтому вся поступающая энергия также уходит тем или иным путем.

Ваш вопрос касается потока энергии через измельчитель. Для непрерывного процесса в установившемся режиме более логично описать этот поток с точки зрения мощности, особенно когда речь идет о потреблении энергии или производительности конкретного оборудования, такого как измельчитель.

Спасибо за четкое объяснение, я действительно ошибся в определении закрытой/открытой системы. Таким образом, если предположить, что процесс находится в устойчивом состоянии, и используя диаграмму Санки, я могу утверждать, что остаточная необъяснимая мощность в 4,4 кВт может быть связана с трением или другими формами потерь?
Да, общие входы должны равняться общим выходам.
Применим ли первый закон термодинамики (сохранения энергии) к мощности?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v