9-3循环过程.ppt

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1、§9-4循环过程9-4-1循环过程循环过程：系统经历了一系列状态变化过程以后，又回到原来状态的过程。循环特征：经历一个循环过程后，内能不变。aIb为膨胀过程：bIIa为压缩过程：物质系统（工作物）作的净功：结论：在任何一个循环过程中，系统所做的净功在数值上等于p–V图上循环曲线所包围的面积。pVbaIIIpbVbpaVa分过程：顺时针逆时针循环过程的分类：正循环：在p–V图上循环过程按顺时针进行逆循环：在p–V图上循环过程按逆时针进行热机：工作物质作正循环的机器致冷机：工作物质作逆循环的机器设在一个

2、循环过程，系统吸热Q1，放出热量的绝对值为Q2，对外做的净功为W，则。循环过程的热力学第一定律：9-4-2热机和制冷机工作物质：在热机中被用来吸收热量、并对外做功的物质。热机效率：在一次循环过程中，工作物质对外作的净功与它从高温热源吸收的热量之比。热机：持续地将热量转变为功的机器.例如蒸汽机、内燃机、汽轮机等致冷过程：外界作功W，系统吸热Q2，放热Q1。致冷系数：制冷系数：制冷机从低温热源吸取的热量与外界做功之比。9-4-3卡诺循环及其效率1824年，法国青年科学家卡诺（1796-1832）提出一种

3、理想热机，工作物质只与两个恒定热源（一个高温热源，一个低温热源）交换热量。整个循环过程是由两个绝热过程和两个等温过程构成，这样的循环过程称为卡诺循环。理想气体准静态卡诺循环由两个等温过程和两个绝热过程组成。AB过程吸热：CD过程放热：BC和DA过程：Q1Q2VCVAVDABCVBVDT1T2p卡诺循环效率：结论：卡诺循环必须有高温热源和低温热源。卡诺循环的效率仅仅由两热源的温度决定。卡诺循环的效率总小于1。（T2不可能为0K）T1与T2的温差越大，效率越高VCVAVDABCVBVDT1T2p图中两卡

4、诺循环吗？讨论卡诺致冷机：卡诺循环沿逆时针进行卡诺致冷系数：VCVAVDABCVBVDT1T2pQ2Q1例1.3.210-2kg氧气作ABCD循环过程。AB和CD都为等温过程，设T1=300K，T2=200K，V2=2V1。求循环效率。DABCT1=300KT2=200KV2V1Vp解：吸热放热吸热放热例2.计算奥托机的循环效率。cd,eb为等容过程；bc，de为绝热过程。解：吸热放热VoVpVacdebr为压缩比，r越大，效率越高例3.一卡诺循环ABCDA，其工质为理想气体，热源温度

5、T1=100℃，冷凝器温度T0=0℃。如果维持冷凝器温度不变，提高热源温度到T2，使循环ABC’D’A的净功增加为原循环ABCDA的两倍,如图所示.求(1)ABC’D’A循环的热源温度T2;(2)ABC’D’A循环的效率.VBC’D’AT1T0pT2DC解：对循环ABCDA有对循环ABC’D’A有此时卡诺循环效率为：