循环过程卡诺循环.ppt

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优选循环过程卡诺循环
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一、循环过程

循环过程—系统由某一状态出发,经过任意一系列的状态,最后又回到原来状态的过程。ΔE=0。

只有准静态过程在P-V图上有对应的过程曲线。准静态循环过程对应于P-V图上一封闭的曲线。

正循环—在P-V图上按顺时针方向进行的循环。
逆循环—在P-V图上按逆时针方向进行的循环。
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对如图示的正循环,由1→2的膨胀过程中系统对外作正功

由2→1的压缩过程中系统对外作负功
正循环过程中,系统对外作的总功(净功)为:
正循环
可见,正循环过程中系统对外作正功。
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由1→2的膨胀过程中系统从高温热源(外界)吸热Q1。
由2→1的压缩过程中系统向低温热源(外界)放热Q2。
正循环过程中,系统从外界吸收的总热量(净热)为:Q1-Q2。
正循环
符号规定:在此我们规定W、Q均取绝对值。-W表示系统对外作负功,-Q表示系统向外界放热。
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由热力学第一定律,
正循环
由此可见,在正循环过程中,系统从高温热源吸收的热量部分用于对外作功,部分在低温热源处放出。
热机——工作物质作正循环的机器。
致冷机——工作物质作逆循环的机器。
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逆循环

系统对外作的净功W=-W1+W2<0即外界对系统作功。
系统从外界吸收的净热Q=-Q1+Q2<0即系统向外(高温热源)放热。
由热力学第一定律,Q=W<0,Q1=Q2+W
由此可见,在逆循环过程中,外界对系统作功,把热量由低温热源传递到高温热源。
那么,外界对系统作的功可使多少热量由低温热源传到高温热源呢?这就是致冷机的效率问题。
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二、热机效率

把热能转换成机械能的装置称为热机,如蒸汽机、汽车发动机等。

需要一定工作物质。
至少需要两个热源。
工作物质作正循环。
正循环
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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的功越多,则热机效率就越大。
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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.
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