13-5循环过程 卡诺循环74399

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1、热机发展简介1698年萨维利和1705年纽可门先后发明了蒸气机，当时蒸气机的效率极低.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.1各种热机的效率液体燃料火箭柴油机汽油机蒸气机2热机:持续地将热量转变为功的机器.3冰箱循环示意图4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.由热力学第一定律特征一循环过程AB5净功总吸热二热机效率和致冷机的致冷系数热机（正循环

2、）致冷机（逆循环）净吸热总放热（取绝对值）2Q6热机热机效率高温热源低温热源AB7例如：汽车发动机气缸活塞，从喷油嘴中喷出油雾，火花塞点火汽油燃烧，体积迅速膨胀，从燃烧的汽油中吸取热量，一部分对外作功，带动发动机转动，另一部分热量排放到大气（低温源）中。播放动画8致冷机致冷系数致冷机高温热源AB低温热源9例1汽油机可近似看成如图循环过程(Otto循环)，其中AB和CD为绝热过程，求此循环效率.解吸放CDBApV1V2o10又BC和DA是绝热过程：所以V吸放CDBApV1V2o11例2：一热机以1mol双

3、原子分子气体为工作物质，循环曲线如图所示，其中AB为等温过程，TA=1300K，TC=300K。求①.各过程的内能增量、功、和热量；②.热机效率。解：①A-B为等温膨胀过程吸热B-C为等压压缩过程12放热或由热力学第一定律C-A为等容升压过程放热吸热13②.热机效率一个循环中的内能增量为：14三卡诺循环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.15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.卡诺热机WA

4、BCD低温热源T2高温热源T121TT>16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WABCD17A—B等温膨胀吸热C—D等温压缩放热WABCD18D—A绝热过程B—C绝热过程所以WABCD19卡诺热机效率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.20可见：（1）只与两个热源的温度有关；完成一次卡诺循环,必须有高温和低温两个热源.的效率总是小于1。(2)只与两个热源的温度有关；温差越大,循环效率

5、越大.21WABCD高温热源T1卡诺致冷机卡诺致冷机（卡诺逆循环）卡诺致冷机致冷系数低温热源T222图中两卡诺循环吗？讨论23