8-5 循环过程 卡诺循环.ppt

《8-5 循环过程 卡诺循环.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、一.循环过程如果循环是准静态过程，在P–V图上就构成一闭合曲线热力学系统从某一状态出发经过一系列的状态变化后，又回到了原状态，这样的变化过程就称为一个循环过程。1.循环VpOⅡⅠ··特征系统（工质）对外所作的净功热力学第一定律净功总吸热总放热（取绝对值）2.正循环、逆循环正循环(循环沿顺时针方向进行)逆循环(循环沿逆时针方向进行)（系统对外作功）ⅠⅡQ1Q2abVpO根据热力学第一定律，有（系统对外作负功）正循环也称为热机循环逆循环也称为致冷循环··ⅠⅡQ1Q2abVpO····二.循环效率(热机效率和致冷机的

2、致冷系数)在热机循环中，工质对外所作的功A与它吸收的热量Q1的比值，称为热机效率或循环效率一个循环中工质从冷库中吸取的热量Q2与外界对工质作所的功A的比值，称为循环的致冷系数热机效率致冷机致冷系数热机热机的能量转换图高温热源低温热源热机（正循环）AB致冷机（逆循环）的能量转换图致冷机高温热源低温热源AB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1423例11mol氦气经过如图所示的循环过程，其中,求1—2、2—3、3—4、4—1各过程中气体吸收的热

3、量和热机的效率.解由理想气体物态方程得14231mol单原子分子理想气体的循环过程如图所示。(1)作出pV图(2)此循环效率解例2求cab60021ac1600300b2T(K）V（10-3m3）OV（10-3m3）Op（10-3R）(2)ab是等温过程，有bc是等压过程，有(1)pV图ca是等体过程循环过程中系统吸热循环过程中系统放热此循环效率PVACBD等温绝热过程内能增量ΔE/J作功W/J吸热Q/JA→B050B→C-50C→D-50-150D→AABCD循环效率η＝例3一定量理想气体的循环过程如P－

4、V图所示，请填写表格中的空格.50500-100150015025%Op123V解1):1—2例41mol双原子分子理想气体经过如图的过程，其中1—2为直线过程、2—3为绝热过程、3—1为等温过程.已知T1,T2=2T1,V3=8V1.求：1）各过程的功、热量和内能变化；2）此循环热机效率.2—33—1Op123V解:2）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WABCD1824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

5、理论极限值;他还提出了著名的卡诺定理.WABCD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WABCDD—A绝热过程B—C绝热过程卡诺热机效率WABCD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.WABCD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例5一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

6、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