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第八章 热力学基础 物理学教程 （第二版） 8 – 5 循环过程 卡诺循环 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 . 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 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 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 . 热力学第一定律 净功 特征 一 循环过程 A B 总吸热 总放热 （取绝对值） 热机 二 热机效率和致冷机的致冷系数 热机效率 高温热源 低温热源 热机（正循环） A B 致冷机致冷系数 致冷机（逆循环） 致冷机 高温热源 低温热源 A B 1 4 2 3 例 1 1 mol 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量和热机的效率 . 解 由理想气体物态方程得 1 4 2 3 三 卡诺循环 低温热源 高温热源 卡诺热机 W A B C D 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. 卡诺循环 两个准静态等温过程 两个准静态绝热过程 组成 W A B C D 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