《循环过程》PPT课件

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1、§11.8循环过程p一、循环过程1、意义；a2、特点：在P—V图上过程闭合曲线闭合；E0工质对外所作的净功，其值等于闭合曲线所包围的面积VAAAQQAQ0121223、正循环、逆循环A0热机循环A0制冷循环对外作功二、循环效率热机效率AQQQ1221从高温热源吸热QQQ111p3解：ac是等体过程QE(10R)分析：由循环方向可知：aQ为C一热T机循环600acVAQQQ31212cQ1RQ300450RQ3001211bab是等温过程33V12V(10m)QARTlnbT（K）abVa600

2、Rln2ab600bc是等压过程ECVT450R300cAp(VV)300Rcb33V(10m)Qcb750R121QQ1750R(600Rln2450R)13.40021例：一定量的理想气体经历如图所示的循环过程。AD、BC是绝热过程。已知TC300KTB400K。试求此循环的效率p解分：析：AABD、、CBDC是是等绝压热过过程程ABQCp吸T、放热Q1仅在ACBp、(TCBDTA)Q1QC(TTC(TT)2pDC)pCDDCQ(TT)21QQ1CD21(TT)VBA1AD、B

3、C是绝热过程pT恒量TTTT11BCBCpTpTBBcCTTTTTT11ADABDCpATApDTDTC3112500T4B例11.15逆向斯特林致冷循环的热力学循环原理如图所示，该循环由四个过程组成，先把工质由初态A(V,T)等温11压缩到B(V,T)状态，再等体降温到C(V,T)状态，2122然后经等温膨胀达到D(V1,T2)状态，最后经等体升温回到初态A，完成一个循环。试求该致冷循环的致冷系数。Q分析：w2从被致冷对象所吸取的热量ABC、DA是等体过程QEpBQ1DA过程的吸热不是来自于低温热源ACAB、C

4、D是等温过程QAQD2CD过程的吸热为本题所要的VB、C；A、D温差相等，所以两过程中的吸、放热的量值相等。只计算AB、CD过程的吸、放热，然后做差值即为功。解：过程CD中，从冷库吸取的热量为：VpB1QQ2RT2ln1V2A在过程中AB中，向外界放出的热量为：CV1DQ1RT1lnQ2V2整个循环中外界对工质所作的功为：VAQQ12QQT222所以循环的致冷系数为wAQQTT1212冷库与外界环境的温差越大，或者环境温度一定时，冷库温度越低，越小，致冷效果越差。§11.9热力学第二定律问题的提出？热机效率的研究A一、热机效率Q1A

5、1Q1违背热力学第一定律A1Q1第二类永动机、单热源热机是不可能的二、热力学第二定律一切热力学过程都应该满足能量守恒满足能量守恒的过程都能进行吗?过程的进行还有个方向性的问题。满足能量守恒的过程不一定都能进行。1、热力学第二定律的开尔文表述（热机工作原理）不可能只从单一热源吸收热量，使之完全转换为功而不引起其它变化不可能制成一种循环热机，它只从一个热源吸取热量，使之完全转变为有用功，而不引引起其它变化第二类永动机、单热源热机是不可能的AQ2实际上表述了11QQ11高温热源TT热1致1机Q1冷Q1的机能A的A流能QQ图2流2低温热源T图T22实质上说明了

6、热功转换过程具有一定的方向性2、热力学第二定律的克劳修斯表述（致冷机的工作原理）热量不能自动地从低温物体传向高温物体。Q实际上表述了2wA实质上说明了热传导过程具有方向性3、热力学第二定律说明了什么？自然界过程进行方向的自然现象热力学第二定律说明了……摩擦生热功完全转变为热热量可以自动地从高温物体传向低温物体一切过程都应该满足能量守恒4、热力学第二定律的两种表述等价的证明使用反证法（1）假设开尔文表述不成立克劳修斯表述不成立高温热源T1高温热源吸收的总热量QQ1QQQAQQA12AAQQ21QQQQ22Q2低温热源T2低温热源放

7、出的热量Q2例：用热力学第二定律证明：在P---V图上任意两条绝热线不可能相交反证法在两绝热线上寻找温度p绝热线相同的两点a、b，等温线在ab间作一条等温线，ababc构成一循环过程。QAab违背了热力学第二定律的开尔文叙述c三、热力学第三定律V不论采取怎样理想的任何步骤决不可能使任何系统的温度在有限次的操作中降低到绝对零度QQTQT22222wAQQTTQT121211T2QQ0021TQTQT22221§11.10可逆与不可逆过程引入的意义：为了研究热力学过程的方向问题一、概念可逆过程它是一种理想过程自发过程不可逆过