2循环过程.ppt

热机发展简介
1698年萨维利和1705年纽可门先后发明了蒸汽机,当时蒸汽机的效率极低. 1765年瓦特进行了重大改进,大大提高了效率. 人们一直在为提高热机的效率而努力, 从理论上研究热机效率问题, 一方面指明了提高效率的方向, 另一方面也推动了热学理论的发展.
各种热机的效率
液体燃料火箭
柴油机
汽油机
蒸汽机
热机:持续地将热量转变为功的机器.
工作物质(工质):热机中被利用来吸收热量并对外做功的物质.
冰箱循环示意图
循环过程
一、循环过程
循环过程:系统的状态经历一系列的变化后又回到了原状态
准静态循环过程:在p—V 图上是一闭合曲线
热力学第一定律
净功
特征
A
B
总吸热
总放热
(取绝对值)
Q1
Q2
正循环(P-V图沿顺时针方向进行)
(系统对外作功)
Ⅰ
Ⅱ
Q1
Q2
a
b
V
p
O
正循环也称为热机循环
·
·
高温热源
低温热源
热机
逆循环(P-V图沿逆时针方向进行)
(系统对外作负功)
逆循环也称为致冷循环
Ⅰ
Ⅱ
Q1
Q2
a
b
V
p
O
·
·
致冷机
高温热源
低温热源
二、循环效率
(正循环)热机效率:
(逆循环)致冷系数:
热机的能流图
致冷机的能流图
高温热源
低温热源
热机
致冷机
高温热源
低温热源
1 mol 单原子分子理想气
体的循环过程如图所示。
(1) 作出 pV 图
(2) 此循环效率
解
例
求
c
a
b
600
2
1
a
c
1
600
300
b
2
(2) ab是等温过程,有
bc是等压过程,有
(1) pV 图
T(K)
V(10-3m3)
O
V(10-3m3)
O
p(10-3Pa)
a
c
1
600
300
b
2
V(10-3m3)
O
p(10-3Pa)
ca是等体过程
循环过程中系统吸热
循环过程中系统放热
此循环效率
逆向斯特林致冷循环的热力学循环原理如图所示,该循环由四个过程组成,先把工质由初态A(V1, T1)等温压缩到B(V2 , T1) 状态,再等体降温到C (V2, T2)状态,然后经等温膨胀达到D (V1, T2) 状态,最后经等体升温回到初状态A,完成一个循环。
该致冷循环的致冷系数。
解
例
求
在过程CD中,工质从冷库吸取
的热量为
在过程中AB中,向外界放出的热量为
A
B
C
D
V
p
O
致冷系数为
温差越大,致冷系数越低。
V1
V2