高二物理竞赛课件：热一律在实际中的应用

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热一律在实际中的应用

1特征：系统从某一平衡态开始，经过一系列的热力学过程，又回到初始状态，这样周而复始的变化过程称为循环过程，简称循环。由热力学第一定律系统从外界吸收的总热量系统放出的总热量（取绝对值）系统对外所作净功约定：循环过程(cyclicalprocess)

2若是准静态循环,可用P—V图上闭合曲线表示：净功等于循环曲线所包围的面积值正循环（热机）——沿顺时针方向进行，系统对外作正功逆循环（制冷机）——沿逆时针方向进行，系统对外作负功

3给水泵锅炉汽轮机发电机冷凝器冷凝水Q1Q2W2W1电力输出实例：火力发电厂的热力循环·四大件：1锅炉、2汽轮机、3冷凝器、4给水泵Q1PoV|Q2|W2W1流程图工作物质进行正循环的机器----热机逆----致冷机热力学过程曲线

41.热机循环目的：吸热对外作功1)PV图2)热流图（原理图）abVpO··热机高温热源低温热源热机：持续地将热量转变为功的机器奥托循环ⅠQ1ⅡQ2在一个循环中：热机系统从高温热源吸热量——Q1向低温热源放热量——Q2对外做功——A

53)性能指标——热机效率热机高温热源低温热源放出热量的绝对值热机发展简介1698年萨维利和1705年纽可门先后发明了蒸汽机，当时蒸汽机的效率极低。1765年瓦特进行了重大改进，大大提高了效率，使其成为真正的动力。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。

6热机发展简介1698年萨维利和1705年纽可门先后发明了蒸汽机，当时蒸汽机的效率极低。1765年瓦特进行了重大改进，大大提高了效率，使其成为真正的动力。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。各种热机的效率液体燃料火箭柴油机汽油机蒸汽机

72.制冷循环目的：通过外界作功从低温热源吸出热量1)PV图2)热流图3)性能指标——制冷系数abVpO··高温热源低温热源致冷机放出热量的绝对值ⅠQ2ⅡQ1

8重要说明（补充约定）：在热机、制冷机部分，由于实际中的需要或说是习惯，用Q1(Q2)表示在高(低)温热源处吸或放热的绝对值。则热机效率和制冷系数写成：

9[例]双原子分子理想气体作如图所示的循环，V2/V1=2，求.pVacObV1V2等温解：ab——等体升压(吸热)Q1=Qab+Qbc,Q2=Qcabc——等温膨胀(吸热)ca——等压压缩(放热)

10其中pVacObV1V2等温

11其中因此于是pVacObV1V2等温

121824年法国青年工程师卡诺（Carnot）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。工作物质只与两个恒温热源交换热量的无摩擦的准静态循环----卡诺循环8.8卡诺循环----由两个准静态等温过程和两个准静态绝热过程构成

131.卡诺热机热流图P—V图pVT1等温膨胀a绝热膨胀T2绝热压缩bdc等温压缩——由两条等温线和两条绝热线构成高温热源T1低温热源T2Q1Q2A=Q1–Q2Q1Q2A----由两个准静态等温过程和两个准静态绝热过程构成