什么是吸热-定义

热量的吸收。热能也可以很有效地吸收和储存。储存热能有三种方法,目前仍在研究中。优德app热能工程

热吸收

微观能-内能w88优德app,内部能量(也称为热能)被定义为与微观能量形式。这是一个大量的数量这取决于系统的大小,或者它所包含的物质的数量。的SI单位内部能量是个焦耳(j)。它是包含在系统内部的能量,不包括系统整体运动的动能和系统的势能。微观能量形式包括那些由于旋转,振动、翻译, 和互动在物质的分子中。可以直接测量或评估这些形式的能量,但是已经开发了技术以评估所有这些微观能量的总和的变化。

热吸收

另外,能量可以存储在构成分子的原子之间的化学键中。这储能在原子水平上包括与电子轨道态、核自旋和原子核内的结合力有关的能量。

PS10太阳能发电厂在西班牙。资料来源:wikipedia.org许可证:cc by 2.0
PS10太阳能发电厂在西班牙。资料来源:wikipedia.org许可证:cc by 2.0

热能也能很有效地吸收和储存。如今,能源市场的形势有所不同。由于传统能源价格的上涨和环境意识的提高,增加了可再生能源的使用和能源效率。热能存储是发电厂改善其调度能力的关键组成部分,特别是对集中太阳能发电厂(CSP)而言。热储能(TES)是通过不同的技术实现的。储存热能有三种方法,目前仍在研究中。

  • 显热蓄热(SHS)
  • 潜热贮藏(LHS)
  • 热化学储存

感热吸收

最直接的方式是储存明智的热量明智的蓄热是基于提高温度用来储存的液体或固体并在需要时随温度降低而释放。按照这个世界需要的规模,储存能量所需的体积是非常大的。使用的材料显热储存必须有高热容还有高沸腾或熔点。尽管这种热量储存方法目前对蓄热储存效率较低,但与潜伏或化学热量相比,它是最不复杂的,并且它是便宜的。

从热力学的w88优德app角度来看,感热的储存是基于增加在大多数情况下,储存的材料要么是液体,要么是固体。显效应是温度的变化。蓄热量可由式得到:

明智的蓄热 - 方程

潜热吸收

一种常见的方法热能存储用的材料叫什么相变材料(PCM)。这些材料在经历A时储存热量相变例如,从固体到液体,从液体到气体,或从固体到固体(一种晶体形式变为另一种晶体形式,但没有物理相变)。

相变"solid-to-liquid是最常用的,也是实实在在的改变感兴趣的。这些材料可以作为一种有效的储存方法热能(太阳能、非高峰用电、工业废热)。与显热蓄热系统相比,潜热蓄热系统具有蓄热密度高的优点熔化潜热)和储存过程的等温性。熔化热或蒸发热比比热容大得多。潜热与感热的比较表明,潜热的蓄热密度一般是感热的5 ~ 10倍。

一般来说,潜热的影响与相变关联的关联是显着的。潜热,也被称为蒸发焓(液汽相变化)或熔化焓(固液相变化),是增加或从物质中移出的热量,以产生相变化。这种能量分解了分子间的引力,同时也必须提供必要的能量来膨胀物质PΔV工作)。当潜热时,无温度变化。

化学能吸收

三种可能之一方法热能存储是使用可逆性热化学反应最重要的优势热化学存储方法是反应焓比比热或熔化热大得多。因此存储密度要好得多。在化学反应,能量储存在化学键在组成分子的原子之间。能量储存原子水平包括与电子轨道状态相关的能量。无论是化学反应吸收还是释放能量,反应过程中的能量都没有整体变化。那是因为能量保护规律,哪些指出:

能量既不能创造也不能毁灭能量可能在化学反应过程中改变形式

一个基于化学反应能量的实验性存储系统的例子是盐水合物技术。这种制度对季节性特别有利热能存储。该系统利用盐水合或脱水时产生的反应能量。它的工作原理是将热量储存在含有50%氢氧化钠(NaOH)溶液的容器中。热(例如使用太阳能集热器)通过吸热反应蒸发水来储存。当再次加水时,在50°C时,热在放热反应中释放出来。目前的系统效率为60%。

辐射热吸收

各种材料的发射率在前面的章节中,我们已经讨论过对流传导这就需要物质作为媒介将热量从较热的区域传递到较冷的区域。但是第三种热传递,w88优德备用网址 微博辐射传热w88优德备用网址 微博,在没有任何介质的情况下发生。一般来说,辐射传热w88优德备用网址 微博从一个表面到另一个表面的辐射是离开第一个表面到另一个表面的辐射减去从第二个表面到达的辐射。辐射传热w88优德备用网址 微博是由电磁辐射,被称为热辐射,是由于温度身体。
表面的另一个重要辐射性质是其吸收率,α.,即入射到表面并被表面吸收的辐射能的比例。与发射率一样,吸收率也在0 < α < 1范围内。

根据它的定义,a黑体,这是一个理想化的身体,吸收所有事件电磁辐射,而与入射角和频率无关。也就是说,黑体是一种完美的吸收体。因为对于真实的对象吸收率如果没有统一,一个真实的物体就不能吸收所有的入射光。不完全吸收可能是由于一些入射光通过身体或一些在身体表面反射。

一般来说,吸收率发射率与之相互联系基尔霍夫热辐射定律的状态:

对于任意在热力学平衡中发射和吸收热辐射的物体,发射率等于吸收率。

发射率ε =吸收率α

需要注意的是,可见辐射在0.4 - 0.76 nm的光谱中占据了非常窄的波段,我们不能通过视觉观察来判断表面的黑度。例如,考虑反射可见光的白纸,因此看起来是白色的。另一方面,它的红外辐射基本上是黑色的(吸收率α = 0.94),因为它们强烈地吸收长波辐射。

引用:
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参见:

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