กฎข อที่ 2 ของเทอร โมไดนามิกส (The...

กฎขอท่ี 2 ของเทอรโมไดนามิกส (The Second Law of Thermodynamics)

110

บทที่ 6

กฎขอที่ 2 ของเทอรโมไดนามิกส

(The Second Law of Thermodynamics)

6.1 แหลงพลังงานความรอน (Thermal Energy Reservior)

หมายถึงแหลงหรืออุปกรณใดๆท่ีสามารถใหกําเนิดหรือไดรับหรือถายเทความรอน

เขาหรือออกไปแลว อุณหภูมิภายในแหลงหรืออุปกรณนั้นยังมีคาคงท่ีอยูเสมอ แหลงพลังงาน

ความรอนแบงเปน

1. แหลงพลังงานความรอนอุณหภูมิสูง (HTER) คือ แหลงพลังงานท่ีมีอุณหภูมิสูงกวาสาร

ตัวกลางในระบบเชน เตาอบ หองเผาไหมของหมอไอน้ํา

2. แหลงพลังงานความรอนอุณหภูมิต่ํา (LTER) คือ แหลงพลังงานท่ีมีอุณหภูมิตํ่ากวาสาร

ตัวกลางในระบบเชน บรรยากาศ ทะเล มหาสมุทร ซึ่งถือเปนแหลงความรอนธรรมชาติ ท่ี

ใชเปนแหลงความรอนอุณหภูมิตํ่าสําหรับระบายความรอนจากเคร่ืองจักรหรือเคร่ืองยนต

ความรอน (heat engine)

นอกจากนี้แหลงพลังงานยังสามารถเรียกชื่อตามลักษณะการถายเทพลังงานไดดังนี้

1. Source หมายถึง แหลงพลังงานท่ีใหหรือถายเทพลังงานออกมาในรูปความรอน

2. Sink หมายถึง แหลงพลังงานท่ีรับหรือดูดซึมพลังงานในรูปความรอนเขาไป


111

รูปท่ี 6.1 แหลงพลังงานความรอน

6.2 เคร่ืองยนตความรอน (Heat Engine)

หมายถึงอุปกรณหรือวัฎจักรทางเทอรโมไดนามิกสใดๆก็ตามท่ีทําหนาท่ีเปล่ียนรูป

ของพลังงานความรอนใหเปนงาน หรืออาจกลาวไดวาเปนระบบท่ีทํางานอยางตอเนื่องโดยมี

เพียงพลังงานความรอนและงานเทานั้นท่ีถายเทผานขอบเขตของระบบ ตัวอยางของวัฎจักรท่ี

ทํางานแบบเคร่ืองยนตความรอนไดแก วัฏจักรออตโต, วัฏจักรดีเซล, วัฏจักรเบรตัน, วัฏจักร

แรงคนิ(รูปท่ี 6.4) เปนตน

คุณสมบัติของอุปกรณที่จัดเปนเคร่ืองยนตความรอนมีดังตอไปนี้

1. มีการทํางานครบวัฎจักรทางเทอรโมไดนามิกส ยกเวนเคร่ืองยนตสันดาปภายใน

2. มีการถายเทพลังงานความรอนระหวางแหลงพลังงานความรอนอุณหภูมิสูงกับแหลง

พลังงานความรอนอุณหภูมิตํ่า

3. มีงานเขามาเก่ียวของ โดยท่ัวไปจะอยูในรูปของงานเพลา (Shaft work)

HEAT

Thermal energy SOURCE

HEAT

Thermal energy SINK


112

ท้ังนี้เคร่ืองยนตความรอนยังสามารถจัดแบงเปน 2 ประเภทไดแก

• Forward heat engine

• Reversed heat engine

6.2.1 Forward Heat Engine

เปนเคร่ืองยนตความรอนประเภทท่ีใหงานโดยทําการรับความรอนจากแหลงความ

รอนอุณหภูมิสูง และมีความรอนบางสวนท่ีเหลือถูกคายท้ิงสูแหลงความรอนอุณหภูมิตํ่า

ตัวอยางของ Forward Heat engine ไดแกวัฏจักรแรงคิน (Rankine cycle) , วัฏจักรเบรตัน

(Brayton cycle) และเคร่ืองยนตลูกสูบ (รูปท่ี 6.2, รูปท่ี 6.3, และรูปท่ี 6.4)

รูปท่ี 6.2 เคร่ืองยนตความรอนท่ีผลิตงาน

จากกฎขอท่ี 1 ของเทอรโมไดนามิกส:

QH

QL

Wnet

TH

TL

net H L

Q W

W Q Q

=

= −∫ ∫


113

เคร่ืองยนตแบบลูกสูบ (เคร่ืองยนตสันดาปภายใน, Internal Combustion Engine)

รูปท่ี 6.3 เคร่ืองยนตความรอนแบบลูกสูบอยางงาย

เคร่ืองยนตลูกสูบหรือเคร่ืองยนตสันดาปภายในจะทํางานเปนวัฏจักรในเชิงกลศาสตร

อยางสมบูรณตลอดเวลา แตจะไมทํางานตามวัฏจักรทางเทอรโมไดนามิคส เนื่องจากจะมีการ

ปลอยไอเสียท่ีเกิดจากการเผาไหมดังนั้นของไหลทํางานจึงไมไดไหลอยูในวัฏจักรอยาง

สมบูรณตลอดเวลา ซึ่งแกสท่ีเกิดจากการเผาไหมจะถูกปลอยออกมาเพื่อระบายความรอนทํา

ใหระบบเย็นลง และถูกแทนท่ีดวยของผสมระหวางเชื้อเพลิงและอากาศใหมท่ีจุดสิ้นสุด

ของวัฏจักร

วัฏจักรแรงคิน (โรงจักรกําลังไอน้ํา : Steam Power Plant)

รูปท่ี 6.4 วัฏจักรตนกําลังไอน้ํา

Pump

Condenser

Boiler

Turbine Win Wout

Qin

Qout

Energy

Energy Sink


114

งานสุทธิของโรงจักรไอน้ํานี้ คือ คาความแตกตางระหวางงานท้ังหมดท่ีไดออกมากับ

งานท่ีปอนเขาไปนั่นคือ

โดยท่ี

= ปริมาณความรอนท่ีปอนใหกับไอน้ําภายในหมอตม (Boiler) จากแหลงพลังงาน

อุณหภูมิสูง (Source) เชนเตาเผา

= ปริมาณความรอนท่ีท้ิงจากไอน้ําภายในเคร่ืองควบแนน (Condenser) สูแหลง

พลังงานอุณหภูมิตํ่า (Sink) เชน บรรยากาศ แมน้ํา เปนตน

= ปริมาณงานท่ีไดจากการขยายตัวของไอน้ําในกังหัน (Turbine)

= ปริมาณงานท่ีใชในการปมน้ําไปยังหมอตมน้ํา

inQ

inoutoutnet WWW −=,

outQ

inW

outW


115

6.2.2 Reversed Heat Engine

เปนเคร่ืองยนตความรอนประเภทท่ีตองปอนงานใหเพื่อนําไปใชในการขับความรอน

จากแหลงความรอนอุณหภูมิตํ่า ไปยังแหลงความรอนอุณหภูมิสูง

ตัวอยางของ Reversed Heat engine ไดแกปมความรอน (รูปท่ี 6.5) และวัฏจักรทําความเย็น

(รูปท่ี 6.6)

รูปท่ี 6.5 ปมความรอน

Evaporator

Condenser Wnet,in

QH

QL

Surrounding

medium

Refrigerated space

Expansion Valve Compressor

Evaporator

Condenser Wnet,in

QH

QL

Warm house

Surrounding



116

รูปท่ี 6.6 วัฏจักรทําความเย็นแบบไออัดตัว

เคร่ืองทําความเย็น (Refrigerator)

เคร่ืองทําความเย็นจะเปนอุปกรณท่ีทํางานเปนวัฏจักรเชนเดียวกับเคร่ืองยนตความ

รอน ของไหลทํางานท่ีใชในวัฏจักรเคร่ืองทําความเย็นจะถูกเรียกวา สารทําความเย็น

(Refrigerant) โดยสวนใหญแลววัฏจักรเคร่ืองทําความเย็นจะเปนวัฏจักรแบบอัดไอ (Vapor-

compression refrigeration cycle) ประกอบดวยสวนประกอบสําคัญดังรูปท่ี 6.6

สารทําความเย็นจะไหลเขาเคร่ืองอัด (Compressor) ในสถานะไอและถูกอัดจนกระท่ัง

มีความดันเทากับความดันในคอยลรอน (Condenser) ไอท่ีออกจากเคร่ืองอัดไอจะมีอุณหภูมิท่ี

คอนขางสูง และจะเย็นตัวลงพรอมท้ังเกิดการควบแนนขณะท่ีไหลผานทอขดภายในเคร่ือง

ควบแนนโดยการถายเทความรอนสูสิ่งแวดลอมภายนอก หลังจากนั้นสารทําความเย็นจะไหล

ผานวาลวขยายตัว (Expansion valve) ซึ่งจะทําใหความดันและอุณหภูมิของสารทําความเย็น

ลดลงอยางมากดวยกระบวนการ Throttling ตอจากนั้น สารทําความเย็นท่ีอุณหภูมิตํ่าก็จะไหล

เขาสูคอยลเย็น (Evaporator) และสารทําความเย็นจะเกิดการระเหยและรับความรอนจาก

บริเวณท่ีตองการทําความเย็น และสารทําความเย็นจะไหลเขาสูเคร่ืองอัดไออีกคร้ังครบรอบ

การทํางานเปนวัฏจักร

Evaporator

Condenser Wnet,in

QH

QL

Surrounding

medium

Refrigerated space



117

ปมความรอน (Heat Pump)

ปมความรอน เปนอุปกรณหนึ่งท่ีใชในการถายเทความรอนจากแหลงพลังงานท่ีมีตํ่า

ไปสูแหลงพลังงานอุณหภูมิสูงดังแสดงในรูปท่ี 6.5 และ 6.7 เคร่ืองทําความเย็นและปมทํา

ความรอนจะมีลักษณะการทํางานเหมือนกันแตกตางกันท่ีวัตถุประสงคการใชงาน กลาวคือ

วัตถุประสงคของเคร่ืองทําความเย็นคือ การรักษาอุณหภูมิชองทําความเย็นไวใหตํ่าโดยการ

กําจัดความรอนออก แตวัตถุประสงคของปมความรอนคือการตองการรักษาอุณหภูมิภายใน

ระบบใหมีอุณหภูมิสูงโดยการดูดความรอนจากแหลงพลังงานความรอนอุณหภูมิตํ่า เชน น้ํา

หรือ บรรยากาศ

รูปท่ี 6.7 ปมความรอน

การวัดประสิทธิภาพของเคร่ืองทําความเย็นหรือปมความรอนสามารถวัดไดในรูปของ

สัมประสิทธิ์ของสมรรถนะ (coefficient of performance)


118

6.3 ประสิทธิภาพเชิงความรอน (Thermal Efficiency)

ประสิทธิภาพเชิงความรอนของเคร่ืองยนตความรอนแบบ Forward Heat Engine

สามารถหาไดจากอัตราสวนของ งานสุทธิท่ีไดรับจากเคร่ืองยนตหรือวัฏจักรความรอน ตอ

ความรอนท่ีไดรับจากแหลงความรอนอุณหภูมิสูง

รูปท่ี 6.8 แสดงการเปล่ียนความรอนท่ีไดรับใหเปนงานของเคร่ืองยนตความรอน

จากกฎขอที่ 1 ของเทอรโมไดนามิกส:

QH

QL

Wnet

TH

TL

1

net H L

H H

L

H

Wdesired output Q Qrequired input Q Q

QQ

η

η

−= = =

= −

net H L

net H L

Q W

W Q QW Q Q

=

− = − += −

∫ ∫


119

6.4 สัมประสิทธ์ิสมรรถนะ (Coefficient of Performance)

ประสิทธิภาพของเคร่ืองยนตความรอนแบบ Reversed Heat Engine สามารถแทนได

ดวยคาสัมประสิทธิ์สมรรถนะ coefficient of performance (COP). สําหรับ Reversed Heat

Engine ประเภทท่ีทาํความเย็น เชนตูเย็น คา COP สามารถหาไดจาก

สําหรับเคร่ืองยนตความรอนแบบ Reversed Heat Engine ประเภทท่ีทําความรอน เชน

Heat Pump คา COP สามารถหาไดจาก

ดังนั้นจะสามารถสรุปไดวา สัมประสิทธิ์สมรรถนะ (Coefficient of performance) จะ

มีคามากกวา 1 เสมอ

และ

โดยท่ี

1

1

L LR

net H L

RH

L

Q QCOPW Q Q

COPQQ

= =−

=

−

1

1

H HHP

net H L

HPL

H

Q QCOPW Q Q

COPQQ

= =−

=

−

1RCOP >

1HP RCOP COP= +

1HPCOP >


120

ในทางปฏิบัติจะมีการวัดประสิทธิภาพของ Heat pump หรือ Refrigerator ดวยคา

Energy Efficiency Ratio (EER) โดยท่ี

สําหรับเคร่ืองปรับอากาศสวนใหญ

6.5 กฏขอที่ 2 ของเทอรโมไดนามิคส (The Second Law of Thermodynamics)

จากกฎการอนุรักษพลังงานท่ีกลาววาพลังงานไมสูญหายไปไหน แตเราพบความจริงท่ี

วาการแปรรูปพลังงานจากงานไปเปนความรอน หากตองการใหความรอนท้ังหมดเปล่ียนกับ

มาเปนงานนั้นยอมเปนไปไมได เราจึงเรียกความรอนวา เปน unavailable energy กฏขอท่ี 2

ของเทอรโมไดนามิคส (The Second Law of Thermodynamics) เปนกฏท่ีสนับสนุนความจริง

นี้ โดยกฏขอท่ี 2 ของเทอรโมไดนามิคส ประกอบไปดวย 2 คํากลาวคือ

1. คํากลาวของ Kelvin-Plank (Kelvin-Plank Statement)

2. คําลาวของ Clausius (Clausius Statement)

3.412 REER COP= ×

8 12 ; 2.3 3.3REER COP< < < <


121

คํากลาวของ Kelvin-Plank (Kelvin-Plank Statement)

รูปท่ี 6.9 เคร่ืองยนตความรอนไมสามารถผลิตงาน

โดยเกิดการแลกเปล่ียนความรอนกับแหลงพลังงานความรอนเพียงแหลงเดียว

ไมมีเครื่องยนตความรอน (Heat Engine) หรือวัฏจักรใดหรืออุปกรณใดที่

จะผลิตงานในขณะที่แลกเปล่ียนความรอนกับแหลงพลังงานความรอน เพียงแหลง

เดียว หรือไมสามารถสราง เครื่องยนตความรอนที่ผลิตงาน (Forward Heat

Engine) หรือวัฏจักรที่ผลิตงาน ใหมีประสิทธิภาพเชิงความรอน (Thermal

Efficiency) สูงถึง 100% ได


122

คํากลาวของ Clausius (Clausius Statement)

รูปท่ี 6.10 ปมความรอนไมสามารถขับความรอนจากแหลงพลังงานความรอนอุณหภูมิตํ่าไป

ยังแหลงพลังงานความรอนอุณหภูมิสูงโดยไมตองปอนงานใหแกปมความรอน

ท้ังสองคํากลาวมีความหมายในลักษณะเดียวกันซึ่งไดแสดงไวในรูป 6.9 และรูปท่ี

6.10 ตามลําดับ

ไมมีอุปกรณใดที่จะสามารถถายเทความรอนจากแหลงพลังงานความ

รอนที่เย็นกวาไปที่อุณหภูมิสูงกวา โดยปราศจากผลอยางอื่นที่จะกระทบตอ

ส่ิงแวดลอม หรือไมสามารถสราง เครื่องยนตความรอนแบบปมความรอน

(Reversed Heat Engine) อันไดแก Heat Pump หรือ Refrigerator ใดโดยไม

ใชหรือปอนงานหรือพลังงานรูปอื่น


123

6.6 กระบวนการคืนสภาพได (Reversible Process)

กระบวนการท่ีเกิดขึ้นแลวสามารถยอนกลับสูสภาพเดิมไดโดยไมทําใหระบบและ

สิ่งแวดลอมเปล่ียนแปลง กระบวนการคืนสภาพไดควรจะเปนไปตามเง่ือนไขตอไปนี้:

1. ไมมีการสูญเสียเนื่องจากแรงเสียดทาน

2.ความแตกตางของอุณหภูมิและความดันระหวางระบบและสิ่งแวดลอมตองมีคานอย

มาก.

ในทางปฏบิตั ิแทบจะเปนไปไมไดเลยท่ีจะเกิดกระบวนการคืนสภาพได กระบวนการ

ท่ีเกิดขึ้นไดจริงนั้นเรียกวา กระบวนการไมคืนสภาพ (Irreversible process) ท้ังนี้เนื่องจาก

องคประกอบตางๆดังนี้

1. แรงเสียดทาน

2. การขยายตัวอยางอิสระ

3. การถายเทความรอน

4. การผสมของสารตางชนิดกัน

6.7 วัฏจักรคารโน (The Carnot Cycle)

วัฏจักรคารโน เปนวัฏจักรท่ีใหประสิทธิภาพสูงสุดในทางทฤษฎี เพราะแตละ

กระบวนการท่ีเกิดขึ้นในวัฎจักรลวนเปนกระบวนการคืนสภาพได (reversible process) จึงอาจ

เรียกวัฎจักรคารโนนี้วาวัฎจักรคืนสภาพได (reversible cycle) โดยวัฏจัรคารโนจะ

ประกอบดวยกระบวนการตางๆดังตอไปนี้

รูปท่ี 6.11 T-s diagrams ของวัฏจักรคารโน


124

1 - 2: Isothermal heat supply

2 - 3: Isentropic expansion

3 - 4: Isothermal heat rejection

4 - 1: Isentropic compression

แมวาวัฏจักรคารโน เปนวัฏจักรท่ีใหประสิทธิภาพสูงสุดในทางทฤษฎี แตในทาง

ปฏิบัติมีเหตุผลอยูหลายประการท่ีไมสามารถทําใหเกิดวัฏจักรคารโนขึ้นมาได ดังรายละเอียด

ในบทท่ี 8

ดังนั้นจะเห็นวาไมมีเคร่ืองยนตความรอน (heat engine) ใดท่ีจะมีประสิทธิภาพสูงกวา

เคร่ืองยนตความรอนแบบคืนสภาพได(reversible heat engine)หรือ เคร่ืองยนตความรอนแบบ

คารโน (Carnot cycle) ท่ีทํางานภายใตแหลงความรอน 2 แหลงเดียวกัน ดังนั้นประสิทธิภาพ

เชงิความรอน thermal efficiency ของเคร่ืองยนตความรอนท่ีมีคาสูงสุด, ηmax จะเปน

ประสิทธิภาพของเคร่ืองยนตความรอนแบบคารโน, ηC

ถาให Q คือความรอนท่ีปอนใหเคร่ืองยนตความรอน และ W คืองานท่ีไดรับจาก

เคร่ืองยนตความรอนดังกลาว จะสามารถกลาวไดวา

สําหรับเคร่ืองทําความเย็นหรือ ปมความรอน นั้นจะสามารถสรุปไดเชนเดียวกันวา

max Cη η η< =

1Cη η< <

max cW<W =Q η×

revHPHP

revRR

COPCOPCOPCOP

,

,

≤

≤


125

ตัวอยางที่ 6.1 โรงจักรไอน้ําแหงหนึ่งรับความรอนจากเตาเผาดวยอัตรา 280 GJ/hr. ความ

รอนสูญเสียใหแกสิ่งแวดลอมในขณะท่ีไหลผานทอและอุปกรณรวมคิดเปน 8 GJ/hr ถา

ความรอนท้ิงถูกสงผานใหกับน้ําหลอเย็นดวยอัตรา 145 GJ/hr จงหา

ก) กําลังงานสุทธิท่ีได

ข) ประสิทธิภาพเชิงความรอน (Thermal Efficiency) ของโรงจักร

รูปท่ี 6.12

วิธีทํา

กําลังงานสุทธิท่ีไดเทากับ

ก) กําลังงานสุทธิท่ีได

35.3 MW

ข) ประสิทธิภาพเชิงความรอน

ประสิทธิภาพเชิงความรอนมีคาเทกับ 45.4 %

น้ําหลอเย็น

,net outputW

280 8 /HQ GJ hr= −

145 /LQ GJ hr=

เตาเผา

โรงจักร

,

69

6

( )(280 8) 145 / 127 /

10 1127 10 /10 3600

35.3

net output H LW Q QGJ hr GJ hr

hrJ hrs

MW

= −

= − − =

= × × ×

=

, 127280

0.454

net outputth

H

WQ

η = =

=


126

ตัวอยางที่ 6.2 เมื่อชายคนหนึ่งเดินทางกลับถึงบานท่ี ในชวงหนารอน เขาพบวาอุณหภูมิ

ของบานอยูท่ี 32 °C จึงเปดเคร่ืองปรับอากาศทําความเย็นใหแกบานจนมีอุณหภูมิ 20 °C

ภายในเวลา 15 นาที ถา / 2.5A CCOP = จงหากําลังงานท่ีใชในการเดินเคร่ืองปรับอากาศ

สมมติให อากาศภายในบานมีมวลเทากับ 800 kg และ

คา 0.72 / . , 1 / .v PC kJ kg C C kJ kg C= ° = °


/,

,/

,

800 0.72 / . (20 32)6912

7.68

7.682.5

3.07

L v

L

LL

LA C

net in

Lnet in

A C

net in

Q mC T kg kJ kg C CQ kJ

QQ kWt

QCOPW

Q kWWCOP

W kW

= ∆ = × ° × − °=

= =∆

=

∴ = =

=


กําลังงานท่ีใชในการเดินเคร่ืองปรับอากาศ มีคา 3.07 kW

อากาศในบาน

,net inW

อากาศภายนอกบาน

เครื่องปรับอากาศ

32 C°

20 C°


127

ตัวอยางที่ 6.3 เคร่ืองยนตความรอนคารโนต ทํางานภายใตแหลงความรอนอุณหภูมิสูงท่ี

1000 องศาสัมบูรณ และแหลงความรอนอุณหภูมิตํ่าท่ี 300 องศาสัมบูรณ ถาเคร่ืองยนต

ความรอนนี้ไดรับความรอนจากแหลงความรอนอุณหภูมิสูงดวยอัตรา 800 kJ/min จงหา

ก) ประสิทธิภาพเชิงความรอน ข) กําลังงานท่ีไดจากเคร่ืองยนตความรอนนี้


ก) ประสิทธิภาพเชิงความรอน


1 1 ( )

3001 0.71000

H Hth

L L

Q T Carnot Heat EngineQ T

KK

η = − = −

= − =

ประสิทธิภาพเชิงความรอนของเคร่ืองยนตความรอนมีคาเทากับ 70 เปอรเซน็ต

ข) กําลังงานท่ีไดจากเคร่ืองยนตความรอน

จาก

เนื่องจาก

กําลังงานท่ีไดจากเคร่ืองยนตความรอนคารโนตมีคาเทากับ 9.33 kW

,net outputW

800 / minHQ kJ=

LQ

Heat Engin

1000HT K=

300LT K=

,

,

,

800 / min1min800 / min 13.3360sec

0.7 13.33

9.33

H

H

net outth

H

net out th H

net out

Q kJ

Q kJ kW

WQ

W Q kW

W kW

η

η

=

= × =

=

= × = ×

=


128

ตัวอยางที่ 6.4 เคร่ืองยนตความรอนคารโนต ไดรับความรอนจากแหลงความรอนอุณหภูมิ

สูงดวยอัตรา 800 kJ/min และคายความรอนท้ิงสูชั้นบรรายากาศท่ีอุณหภมิ 27 องศา

เซลเซียส ถางานท้ังหมดท่ีไดรับจากเคร่ืองยนตความรอนดังกลาวถูกนําไปใชในการ

เดินเคร่ืองทําความเย็น ซึ่งจะทําหนาท่ีขับไลความรอนออกจากพื้นท่ีปรับอากาศท่ีอุณหภูมิ

-5 องศาเซลเซียส สูอากาศชั้นบรรยากาศท่ีอุณหภมิ 27 องศาเซลเซียสเชนกัน จงหา ก )

อัตราการถายเทความรอนสูงสุดท่ีถูกขับออกจากพื้นท่ีปรับอากาศ ข ) อัตราการถายเท

ความรอนรวมท่ีถายท้ิงสูชั้นบรรยากาศ



ก) อัตราการถายเทความรอนสูงสุดท่ีถูกขับออกจากพื้นท่ีปรับอากาศ,

,L RQ จะเกิดขึ้นก็

ตอเมื่อเคร่ืองทําความเย็นดังกลาวเปนเคร่ืองท่ีมีประสิทธิภาพสูงสุด นั่นคือเปนเคร่ือง

ทําความเย็นแบบคารโนต

จาก;

,

,,

,

, ,,

, ,,

1 1 8.37273 27 11

273 ( 5)

8.37

R CarnotH

L

L RR Carnot

net in

L R Carnot net inR

L net in RR

COPTT

QCOP

WQ COP W

Q W

= = = +

−− + −

=

= ×

= ×

จากโจทย

,net outputW

, 800 / minH HEQ kJ=

,L HEQ

Heat Engin

, 900H HET C= °

27T C= °

,L RQ

Refrigerator

, 5L RT C= − °

,H RQ

อากาศช้ันบรรยากาศ

, , , ,net in R net out HEW W=


129

พิจารณาท่ีเคร่ืองยนตความรอนคารโนต:

, ,, 8.37 8.37 9.92 83.03L net in RRQ W kW kW∴ = × = × =

อัตราการถายเทความรอนสูงสุดท่ีถูกขับออกจากพื้นท่ีปรับอากาศเทากับ 83.03 kW

ข) อัตราการถายเทความรอนรวมท่ีถายท้ิงสูชั้นบรรยากาศ = ,,L H RHEQ Q+

, ,, ,

, , , ,

800 595.4 204.6 / min3.41

9.92 83.0392.95

L net out HE HHE HE

H R net in R L R

Q W Q

kJkW

Q W Q

kWkW

= − +

= − ==

= +

= +=

อัตราการถายเทความรอนรวมท่ีถายท้ิงสูชั้นบรรยากาศ

( )( )

, ,

, ,

, ,, ,

, , , ,

1 1

273 271 0.744

273 900

0.744 800 / min1min595.4 / min 9.9260

L Lth HE carnot

H H

th HE carnot

net out HEth HE carnot

H

net out HE th HE carnot H

Q TQ T

KK

WQ

W Q kJ

kJ kWs

η

η

η

η

= − = −

+= − =

+

=

= × = ×

= × =

,,

3.41 92.9596.36

L H RHEQ Q

kWkW

= +

= +=

กฎข อที่ 2 ของเทอร โมไดนามิกส (The...

Documents

Transcript of กฎข อที่ 2 ของเทอร โมไดนามิกส (The...