热力学基础3 循环过程.ppt

3 循环过程
热力学系统经历了一系列热力学过程后又回到初始状态,这个过程为循环过程。
如果循环过程中各个分过程都是准静态过程,这个过程为准静态循环过程。
循环过程的重要特征:
准静循环过程可以在状态图上用一个闭合曲线表示。
1 循环过程
循环曲线所包围的面积为系统做的净功。
循环曲线顺时针时,这种循环叫做正循环。
正循环
正循环对应热机循环(把热能转换成机械能的装置)。
正循环能量转化特征:
系统吸热,对外做正功;返回时,系统放热,对外做负功;循环面积为正值。
正循环
热机工作示意图
高温热源T1
低温热源T2
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。
热机效率
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。
热机效率通常用百分数来表示
逆循环对应致冷机循环
逆循环
循环曲线逆时针,这种循环叫做逆循环。
系统吸热,对外做正功;返回时,系统放热,对外做负功;循环面积为负值。
逆循环
逆循环能量转化特征:
致冷机是通过外界作功将低温热源的热量传递到高温热源中。使低温热源温度降低。例如:电冰箱、空调都属于致冷机。
高温热源T1
低温热源T2
致冷机工作示意图
致冷机是通过外界作功将低温源的热量传递到高温源中,使低温源温度降低。
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。
室外
室内
证明:奥托机效率为:
这一过程不是同一工质反复进行的循环,但在理论上研究这一过程的能量转化时,总是用一定量的理想气体的下述准静态循环过程来代替:两条绝热线和两条等容线构成准静态循环过程。
例1 燃烧汽油的四冲程内燃机中进行的循环过程叫奥托循环。
解:
2-3为等容吸热过程
4-1为等容放热过程
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,在理想的情况下,其热机效率为:
称为压缩比