大学物理课件9章 热力学第一定律.pptVIP

鞍山科技大学 姜丽娜 * o V P 区 等温膨胀 等温压缩 T1=300K V2 V1 a b c T2=200K d 练习2: 一摩尔氧气作如图所示循环,此循环由两个等体过程和两个等温过程组成, 已知V2=2V1,求循环效率。 (答案:15.1％) 鞍山科技大学 姜丽娜 * o V P 区 等温膨胀 等温压缩 T1=300K V2 V1 a b c T2=200K d d→a等体过程,工质吸热 a→b等温过程,工质吸热（做功） c→d等温过程,工质做功 鞍山科技大学 姜丽娜 * 鞍山科技大学 姜丽娜 * o V P Tc=300K a b c Tb=400K d 绝热压缩 绝热膨胀 练习3: 一定量的理想气体,经历如图所示的循环过程,a→b和c→d是等压过程,b→c和d→a是绝热过程,已知Tc=300K,Tb=400K, 求此循环的效率。 (答案:25％) 鞍山科技大学 姜丽娜 * o V P Tc=300K a b c Tb=400K d 绝热压缩 绝热膨胀 a→b等压过程,工质吸热 c→d等压过程,工质放热 鞍山科技大学 姜丽娜 * b→c绝热过程 d→a绝热过程 o V P Tc=300K a b c Tb=400K d 绝热压缩 绝热膨胀 鞍山科技大学 姜丽娜 * 练习4: υ摩尔的理想气体,经历如图所示的循环过程,a→b是等温过程，b→c是等容过程,c→a是绝热过程,已知a 点温度为T1 体积V1,b点体积V2, CV,m和γ均为已知量。求(1)C点的温度;(2)此循环的效率。 o V T a b c 绝热过程 V2 V1 (1)c→a为绝热过程 鞍山科技大学 姜丽娜 * （2）b→a为等温过程,工质吸热 （3）b→c为等体过程,工质放热 热机循环的效率为： 鞍山科技大学 姜丽娜 * 冷凝器 锅炉 泵 汽缸 吸热Q1 高温热库T1 低温热库T2 蒸汽机工作原理示意图(2) 气体膨胀做功A1 泵 水箱 鞍山科技大学 姜丽娜 * 冷凝器 锅炉 吸热Q1 放热Q2 蒸汽机工作原理示意图(3) 水箱 外界对气体做功A2 泵 泵 汽缸 高温热库T1 低温热库T2 鞍山科技大学 姜丽娜 * 1769年法国Ｎ．Ｊ．居诺制造的蒸汽汽车 鞍山科技大学 姜丽娜 * 蒸汽机工作原理示意图 摘自《中国大百科全书》 梁守志绘 鞍山科技大学 姜丽娜 * 历史上，热力学最初是在研究蒸汽机工作过程的基础上发展起来的。 　　在循环中被利用来吸收热量并对外做功的物质系统称工作物质。 三、循环的特征 二、工作物质（工质）： ：△E＝0 A a b c d P o V V1 V2 一、循环过程： 若物质系统由某个状态出发，经过任意的一系列过程，最后回到原来的状态，这样的过程称为循环过程，或简称循环。 P-V图上的循环过程 鞍山科技大学 姜丽娜 * 正循环（P－V图上顺时针的循环） 四、循环效率： 吸热Q1 放热Q2 正循环是把热量持续地转化为功的机器，这种机器称热机。例如：蒸汽机、内燃机、汽轮机等都是热机 A a b c d P o V V1 V2 由热力学第一定律 定义热机效率为： 鞍山科技大学 姜丽娜 * 摘自《中国大百科全书》 章又新绘 鞍山科技大学 姜丽娜 * 摘自《中国大百科全书》 章又新绘 鞍山科技大学 姜丽娜 * 奥托热机装置简介 工质 点 火 装 置 活 塞 排 气 阀 进 气 阀 鞍山科技大学 姜丽娜 * V1 V P V2 a e 奥托循环过程 吸 气 鞍山科技大学 姜丽娜 * V1 V P b a V2 e 绝热压缩 奥托循环过程 压 缩 鞍山科技大学 姜丽娜 * V P a b e c 绝热压缩 吸热Q1 爆 炸 V1 V2 奥托循环过程 鞍山科技大学 姜丽娜 * V P c a b e 绝热压缩 d 绝热膨胀 吸热Q1 作 功 V1 V2 奥托循环过程 鞍山科技大学 姜丽娜 * V P c a d b e 绝热压缩 绝热膨胀 吸热Q1 放热Q2 放 热 V1 V2 奥托循环过程 鞍山科技大学 姜丽娜 * V P c a e b 绝热压缩 d 绝热膨胀 吸热Q1 放热Q2 V1 V2 奥托循环过程 排 气 鞍山科技大学 姜丽娜 * 奥托循环效率 V1 V P c a d V2 b e 绝热压缩 绝热膨胀 吸热Q1 放热Q2 吸 气 鞍山科技大学 姜丽娜 * V1 V2 V c a d b 绝热压缩 绝热膨胀 吸热Q1 放热Q2 P 热机循环效率： b→c等体吸热 d→a等体放热 鞍山科技大学 姜丽娜 * c→d绝热膨胀过程： a→b绝热压缩过程： V1 V2 V c a d b 绝热压缩 绝热膨胀 吸热Q1 放热Q2 P 鞍山科技大学 姜