循環(huán)過程（cyclicprocess）卡諾循環(huán)（Carnotcycle）.ppt

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1、§2循環(huán)過程(cyclicprocess)卡諾循環(huán)(Carnotcycle)蒸汽機(jī)的工作原理熱機(jī)特點(diǎn)：①工作物質(zhì)（汽態(tài)水、液態(tài)水）②工作物質(zhì)從外界吸熱，增加內(nèi)能，一部分對(duì)外作功熱量的形式放到一個(gè)溫度較低的冷凝器里去。④以上過程循環(huán)不已地進(jìn)行一循環(huán)過程1熱機(jī)(heatengine)的工作原理③工作物質(zhì)要回到原來(lái)狀態(tài)，內(nèi)能的另一部分以2定義：如果一系統(tǒng)從某一狀態(tài)出發(fā)，經(jīng)過任意的一系列過程，最后又回到原來(lái)的狀態(tài)，則稱此一系列過程為循環(huán)過程。3循環(huán)及循環(huán)效率規(guī)定：順時(shí)針循環(huán)→正循環(huán)ABCDA熱機(jī)逆時(shí)針循環(huán)→逆循環(huán)ADCBA致冷機(jī)或熱泵正循環(huán)的特點(diǎn)：從A→

2、B→C體積膨脹系統(tǒng)對(duì)外作功C→D→A體積壓縮系統(tǒng)對(duì)外作負(fù)功整個(gè)循環(huán)過程對(duì)外作功ABCDA在數(shù)值上等于P——V圖上曲線ABCD所包圍的面積正循環(huán)特點(diǎn)——系統(tǒng)對(duì)外作功經(jīng)過一個(gè)循環(huán)過程又回到AΔU=0系統(tǒng)對(duì)外作了功根據(jù)能量守恒，能量從哪里來(lái)？Q1＞│Q2│A凈=Q1－│Q2│循環(huán)效率：不可避免要放掉一部分熱量∴η＜14逆循環(huán)和致冷機(jī)(refrigerator)制冷系數(shù)：∵U2－U1=0Q1=A+Q25熱泵(heatpump)熱泵是將熱量由低溫物體傳到高溫物體的裝置，它的工作原理與致冷機(jī)相同。致冷機(jī)是讓工作物質(zhì)從低溫物體處吸熱，使低溫物體的溫度更低；而熱

3、泵是讓工作物質(zhì)向高溫物體放熱，使高溫物體的溫度更高。熱泵工作過程：壓縮機(jī)將氨氣或氟里昂進(jìn)行壓縮，使之變成高溫高壓的蒸汽，蒸汽被導(dǎo)入室內(nèi)管道（冷凝器）中，氨蒸汽凝結(jié)成液體，同時(shí)放出熱量使室內(nèi)氣流升溫而供暖。液化后的氨經(jīng)節(jié)流閥變成低溫低壓的液體，被導(dǎo)入室外管道（蒸發(fā)器）中，液體從室外的空氣吸熱而迅速蒸發(fā)，蒸發(fā)后的氣體又回到壓縮機(jī)中進(jìn)行下一個(gè)循環(huán)。如果上圖中把壓縮機(jī)的出口與室外管道相連，則此裝置就可以用來(lái)給室內(nèi)降溫，這就是所謂的制冷空調(diào)，此時(shí)室內(nèi)的管道就是蒸發(fā)器，而室外的管道就是冷凝器?！嵝试谘芯刻岣邿釞C(jī)效率的過程中，法國(guó)工程師薩迪.卡諾提出一

4、種理想熱機(jī)循環(huán)，稱為卡諾循環(huán)。該循環(huán)過程由兩個(gè)準(zhǔn)靜態(tài)等溫過程和兩個(gè)準(zhǔn)靜態(tài)絕熱過程組成。二卡諾循環(huán)(Carnotcycle)薩迪.卡諾是法國(guó)青年工程師、熱力學(xué)的創(chuàng)始人之一，是第一個(gè)把熱和動(dòng)力聯(lián)系起來(lái)的人。他出色地、創(chuàng)造性地用“理想實(shí)驗(yàn)”的思維方法，提出了最簡(jiǎn)單，但有重要理論意義的熱機(jī)循環(huán)——卡諾循環(huán)，并假定該循環(huán)在準(zhǔn)靜態(tài)條件下是可逆的，與工質(zhì)無(wú)關(guān)，創(chuàng)造了一部理想的熱機(jī)（卡諾熱機(jī)）。卡諾的目標(biāo)是揭示熱產(chǎn)生動(dòng)力的真正的、獨(dú)立的過程和普遍的規(guī)律。1824年卡諾提出了對(duì)熱機(jī)設(shè)計(jì)具有普遍指導(dǎo)意義的卡諾定理，指出提高熱機(jī)效率的有效途徑，被后人認(rèn)為是熱力學(xué)第二定

5、律的先驅(qū)。準(zhǔn)靜態(tài)卡諾循環(huán)特點(diǎn)：由兩個(gè)等溫過程和兩個(gè)絕熱過程組成的循環(huán)過程①1→2等溫膨脹過程ΔU=0②2→3絕熱過程③3→4等溫壓縮過程│Q2│④4→1絕熱壓縮整個(gè)循環(huán)中內(nèi)能不變A=Q1－│Q2│（2→3）（4→1）或→只適用于卡諾循環(huán)說(shuō)明：①η卡僅由T1、T2決定②T1越大、T2越小越高③卡諾熱機(jī)是理想熱機(jī)，其效率大于其他熱機(jī)效率.例P156[例7.3][例7.4].