资源描述
,2017/11/25,#,4-2,卡诺循环,与卡诺定理,4-2 卡诺循环与卡诺定理,2,热力循环,：,工质经过一系列的状态变化，重新回复到原来状态的全部过程。,可逆循环：,全部由可逆过程组成的循环称为,可逆循环,。,不可逆循环：,循环中有部分过程或全部过程是不可逆过程的循环。,(1,),正向,循环,：,将热能转变为机械能的循环，也称为,动力循环,或,热机循环,。,p,v,4-2,卡诺循环与卡诺定理,1.,热力,循环,2热力循环：工质经过一系列的状态变化，重新回复到原来状态的全,3,正向循环示意图,：,在,p-v,与,T-s,图上，正向循环按顺时针方向进行。,4-2,卡诺循环与卡诺定理,动画,3正向循环示意图：在p-v与T-s图上，正向循环按顺时针方向,4,经过一个正向循环，,根据热力学第一定律，,循环热效率：,循环热效率,t,用来评价正向循环的热经济性,。,显然,，,t,1,。,4-2,卡诺循环与卡诺定理,4经过一个正向循环，根据热力学第一定律，循环热效率：循,5,消耗功将热量从低温热源转移到高温热源的循环，如,制冷装置循环,或,热泵循环,。,在,p-v,与,T-s,图上，逆向循环按逆时针方向进行。,4-2,卡诺循环与卡诺定理,动画,(2),逆向循环：,5 消耗功将热量从低温热源转移到高温热源的循环，如制冷,6,高温热源,放热,Q,1,热泵,W,net,吸热,Q,2,低温热源,根据热力学第一定律，,通常用,工作系数,评价逆向循环,的,热,经济性。,制冷系数：,制冷装置工作系数,供热系数：,热泵工作系数,4-2,卡诺循环与卡诺定理,6高温热源放热Q1热泵Wnet吸热Q2低温热源根据热力学第一,7,2,卡诺循环,卡诺循环,是法国工程师,卡诺,（,S.Carnot,）于,1824,年提出的一种理想热机工作循环，它由两个,可逆定温过程,和两个,可逆绝热过程,组成。,卡诺循环热效率：,4-2,卡诺循环与卡诺定理,动画,72卡诺循环 卡诺循环是法国工程师卡诺（,8,对于理想气体：,4-2,卡诺循环与卡诺定理,8对于理想气体：4-2 卡诺循环与卡诺定理,9,结论：,(,1),卡诺循环的热效率只取决于高温热源的温度,与低温,热源的温度，而与工质的性质无关,;,(,2),卡诺循环的热效率总是小于,1,，不可能等于,1,，因为,T,1,或,T,2,0K,都是不可能的。这说明通过热机循环不可能将热能全部转变为机械能,;,(,3),当,T,1,=,T,2,时，卡诺循环的热效率等于零，这说明没有温差是不可能连续地将热能转变为机械能，只有一个热源的热机（第二类永动机）是不可能的。,4-2,卡诺循环与卡诺定理,9结论：(1)卡诺循环的热效率只取决于高温热源的,10,（,1,）卡诺制冷循环：,制冷系数：,（,2,）卡诺热泵循环：,供热系数：,4-2,卡诺循环与卡诺定理,逆向卡诺循环：,10（1）卡诺制冷循环：制冷系数：（2）卡诺热泵循环：供热系,3,卡诺定理,4-2,卡诺循环与卡诺定理,定理一,在相同的高温热源和低温热源间工作的一切可逆热机具有相同的热效率，与工质的性质无关。,定理二,在相同高温热源和低温热源间工作的任何不可逆热机的热效率都小于可逆热机的热效率。,3卡诺定理 4-2 卡诺循环与卡诺定理 定理一在相同的,12,单一热源热机，违背热力学第二定律,假如,t,R1,t,R2,R,1,带动,R,2,逆向运行,t,R1,t,R2,、,t,R1,t,R2,不可能,t,R1,t,R2,4-2,卡诺循环与卡诺定理,12单一热源热机，违背热力学第二定律 假如t,R1t,13,卡诺循环,与,卡诺定理,从理论上确定了通过热机循环实现热能转变为机械能的条件，指出了提高热机热效率的方向。它们的提出和研究对热力学的发展，特别是对热力学第二定律的建立具有重大意义。,卡诺循环与卡诺定理的理论价值与实际意义：,4-2,卡诺循环与卡诺定理,13 卡诺循环与卡诺定理从理论上确定了通过热机循环实现,14,14,
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