13-05循环过程 卡诺循环

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第,13,章热力学基础,13-5,循环过程 卡诺循环,热机发展简介,1698,年萨维利和,1705,年纽可门先后发明了,蒸汽机，当时蒸汽机的效率极低,.,1765,年瓦特进行了重大改进，大大提高了效率,.,人们一直在为提高热机的效率而努力，从理论上研究热机效率问题，一方面指明了提高效率的方向，另一方面也推动了热学理论的发展,.,各种热机的效率,液体燃料火箭,柴油机,汽油机,蒸汽机,热机,：持续地将热量转变为功的机器,.,工作物质,（工质）：热机中被利用来吸收热量并对外做功的物质,.,冰箱循环示意图,系统经过一系列变化状态过程后，又回到原来的状态的过程叫热力学循环过程,.,热力学第一定律,总放热,（,取绝对值）,净功,特征,一 循环过程,总吸热,A,B,热机,二 热机效率和致冷机的致冷系数,热机效率,高温热源,低温热源,热机（,正,循环）,A,B,致冷机致冷系数,致冷机（,逆,循环）,致冷,机,高温热源,低温热源,A,B,1,4,2,3,例,1,1 mol,氦气经过如图所示的循环过程，其中,求,12,、,23,、,34,、,41,各过程中气体吸收的热量和热机的效率,.,解,由理想气体物态方程得,1,4,2,3,卡诺,循环是由两个准静态,等温,过程和两个准静态,绝热,过程组成,.,三 卡诺循环,低温热源,高温热源,卡诺热机,W,A,B,C,D,1824,年法国的年青工程师卡诺提出一个工作在,两,热源之间的,理想,循环,卡诺,循环,.,给出了热机效率的理论极限值,;,他还提出了著名的卡诺定理,.,W,A,B,C,D,理想气体卡诺循环热机效率的计算,A B,等温膨胀,B C,绝热膨胀,C D,等温压缩,D A,绝热压缩,卡诺循环,A,B,等温膨胀,吸,热,C D,等温压缩放热,W,A,B,C,D,D A,绝热过程,B C,绝热过程,卡诺热机效率,W,A,B,C,D,卡诺热机效率与工作物质无关，只与两个热源的温度有关，两热源的温差越大，则卡诺循环的效率越高,.,W,A,B,C,D,高温热源,低温热源,卡诺致冷机,卡诺致冷机（卡诺逆循环）,卡诺致冷机,致冷,系数,图中两卡诺循环 吗？,讨 论,例,2,一台电冰箱放在室温为 的房间里，冰箱储藏柜中的温度维持在,.,现每天有 的热量自房间传入冰箱内,若要维持冰箱内温度不变,外界每天需作多少功,其功率为多少,?,设在 至 之间运转的致冷机,(,冰箱,),的致冷系数,是卡诺致冷机致冷系数的,55%.,解,由致冷机致冷系数 得,房间传入冰箱的热量 热平衡时,房间传入冰箱的热量 热平衡时,保持冰箱在 至 之间运转,每天需作功,功率,