13-5循環(huán)過程卡諾循環(huán)

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1、熱機(jī)發(fā)展簡介1698年薩維利和1705年紐可門先后發(fā)明了蒸氣機(jī)，當(dāng)時蒸氣機(jī)的效率極低.1765年瓦特進(jìn)行了重大改進(jìn)，大大提高了效率.人們一直在為提高熱機(jī)的效率而努力，從理論上研究熱機(jī)效率問題，一方面指明了提高效率的方向，另一方面也推動了熱學(xué)理論的發(fā)展.1各種熱機(jī)的效率液體燃料火箭柴油機(jī)汽油機(jī)蒸氣機(jī)2熱機(jī):持續(xù)地將熱量轉(zhuǎn)變?yōu)楣Φ臋C(jī)器.3冰箱循環(huán)示意圖4系統(tǒng)經(jīng)過一系列變化狀態(tài)過程后，又回到原來的狀態(tài)的過程叫熱力學(xué)循環(huán)過程.由熱力學(xué)第一定律特征一循環(huán)過程AB5凈功總吸熱二熱機(jī)效率和致冷機(jī)的致冷系數(shù)熱機(jī)（正循環(huán)）致冷機(jī)（逆循環(huán)）凈吸熱總放熱（取絕對值）2Q6熱機(jī)熱機(jī)效率高溫?zé)嵩吹蜏責(zé)嵩碅B7致

2、冷機(jī)致冷系數(shù)致冷機(jī)高溫?zé)嵩碅B低溫?zé)嵩?例1汽油機(jī)可近似看成如圖循環(huán)過程(Otto循環(huán))，其中AB和CD為絕熱過程，求此循環(huán)效率.解吸放CDBApV2V1o9又BC和DA是絕熱過程：所以V吸放CDBApV2V1o10三卡諾循環(huán)1824年法國的年青工程師卡諾提出一個工作在兩熱源之間的理想循環(huán)——卡諾循環(huán).給出了熱機(jī)效率的理論極限值；他還提出了著名的卡諾定理.11卡諾循環(huán)是由兩個準(zhǔn)靜態(tài)等溫過程和兩個準(zhǔn)靜態(tài)絕熱過程組成.卡諾熱機(jī)WABCD低溫?zé)嵩碩2高溫?zé)嵩碩121TT>12理想氣體卡諾循環(huán)熱機(jī)效率的計算A—B等溫膨脹B—C絕熱膨脹C—D等溫壓縮D—A絕熱壓縮卡諾循環(huán)WABCD13A—B等溫

3、膨脹吸熱C—D等溫壓縮放熱WABCD14D—A絕熱過程B—C絕熱過程所以WABCD15卡諾熱機(jī)效率卡諾熱機(jī)效率與工作物質(zhì)無關(guān)，只與兩個熱源的溫度有關(guān)，兩熱源的溫差越大，則卡諾循環(huán)的效率越高.16WABCD高溫?zé)嵩碩1卡諾致冷機(jī)卡諾致冷機(jī)（卡諾逆循環(huán)）卡諾致冷機(jī)致冷系數(shù)低溫?zé)嵩碩217圖中兩卡諾循環(huán)嗎？討論18例2一電冰箱放在室溫為的房間里，冰箱儲藏柜中的溫度維持在.現(xiàn)每天有的熱量自房間傳入冰箱內(nèi),若要維持冰箱內(nèi)溫度不變,外界每天需作多少功,其功率為多少?設(shè)在至之間運轉(zhuǎn)的冰箱的致冷系數(shù)是卡諾致冷機(jī)致冷系數(shù)的55%.解19房間傳入冰箱的熱量熱平衡時由得由得由得由得功率每天需作功20作業(yè):P

4、25813-23；13-26P25913-27思考:P25413-13；13-14P25513-421