大学物理下（苏万钧）7循环过程 卡诺循环.pptVIP

* 例1. 一定量的理想气体，分别经历 a b c、d e f 过程。 这两过程是吸热还是放热？ def： abc： （0）（+） （+） （0） （-）（+） （-） （+） （-） ^ = df绝热 等温 绝热 电气学院学习部资料库 * 例2. 一定质量的理想气体循环过程分析Q、A 的正负 1—2：等压，升温 2—3：等温，升压 3—1： 等容、降温 大 大 小 小 小 大 小 大 电气学院学习部资料库 * 循环过程 卡诺循环 电气学院学习部资料库 * 系统的工质，经一系列变化过程又回到了初始状态， 如果每一段过程都是平衡过程，表现在 P—V 图上就是： 过程按顺时针进行叫正循环，反之，叫逆循环。 （1）特征 d E=0 ?E=0 循环曲线为闭合曲线 （2）通过各种平衡过程组合起来实现。 （3）热功计算：按各不同的分过程进行，总合起来求得 整个循环过程的净热量、净功。循环曲线所包围的面积为系统做的净功 一、循环过程 1. 循环过程 电气学院学习部资料库 * 2.正循环与逆循环 正循环 热机 在一般情况下，系统要从某些高温热源处吸收热量，部分用来对外作功，部分在某些低温热源处放出，而系统回到原来的状态。 逆循环 循环曲线逆时针。 在一般情况下，对于逆循环过程，通过外界对系统作功，系统要从某些低温热源处吸收热量，并向高温热源处放出热量，而系统回到原来的状态。 制冷机 正循环 电气学院学习部资料库 * 1.热机 把热能转换成机械能的装置，如蒸汽机、汽车发动机等。 2. 热机工作特点 需要一定工作物质。 需要两个热源。 热机是正循环工作的。 正循环 3.可逆循环条件: ①. 准静循环过程； ②.无摩擦和热损耗。 2. 热机效率 3.工作示意图 热机从高温热源吸取热量，一部分转变成功，另一部分放到低温热源。 高温热源T1 低温热源T2 电气学院学习部资料库 * 4.热机效率 由能量守恒： Q吸一定，如果从高温源吸取的热量转变成功越多，则热机效率就越大。 热机效率： 热机效率通常用百分数来表示。 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 电气学院学习部资料库 * 逆循环 3.致冷机 致冷机是逆循环工作的，是通过外界作功将低温源的热量传递到高温源中的装置。它使低温源温度降低。 例如：电冰箱、空调都属于致冷机。 1.工作示意图 致冷机是通过外界作功将低温源的热量传递到高温源中，从而使低温源温度降低。 2.致冷系数 致冷系数： 高温热源T1 低温热源T2 室外 室内 电气学院学习部资料库 * 播放动画 节流阀 冷凝器 压缩机 冰室 3.电冰箱工作原理 致冷系数： 如果外界做一定的功，从低温源吸取的热量越多，致冷效率越大。 由能量守恒： 电气学院学习部资料库 * 例1：奥托机是德国物理学家奥托发明的一种热机，以其原理制造的发动机现仍在使用。奥托机的循环曲线是由两条绝热线和两条等容线构成。 证明：热机效率为 绝热线 解： 2-3为等容吸热过程 4-1为等容放热过程 效率 电气学院学习部资料库 * a 1-2为绝热压缩过程 3-4为绝热膨胀过程 一般为8，如采用双原子分子气体为工作物质，在理想情况下，其热机效率为： 称为压缩比 电气学院学习部资料库 * 例2：一热机以1mol双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：① A-B为等温膨胀过程 吸热 B-C为等压压缩过程 电气学院学习部资料库 * 放热 或由热力学第一定律 C-A为等容升压过程 放热 吸热 电气学院学习部资料库 * ②.热机效率 一个循环中的内能增量为： 电气学院学习部资料库 * 卡诺（1796—1832） 电气学院学习部资料库 * 1.卡诺循环是由两条等温线和两条绝热线组成的循环。 2.需要两个热源，高温源T1和低温源T2。 3.不计摩擦、热损失及漏气，视为理想热机。 4.热机效率为： 动画 二、卡诺循环 1.卡诺循环的特点 电气学院学习部资料库 * 3 - 4 等温收缩过程 放热 2 - 3与4-1为绝热过程 1 - 2 等温膨胀过程 吸热 电气学院学习部资料库 * 1.卡诺机必须有两个热源。两个热源的温度差才是热动力的真正源泉热机效率与工作物质无关，只与两热源温度有关。 例如：波音飞机不用价格较贵的高标号汽油作燃料，而采用航空煤油作燃料。 2.讨论 2 - 3 绝热膨胀过程 4 -