循环过程卡诺循环00001PPT学习教案.pptx

会计学
1
循环过程卡诺循环00001
2. 卡诺循环
卡诺循环：由两个可逆等温过程和两个可逆绝
热过程组成的循环。
卡诺循环效率：
讨论：
。
。T2
愈低或T1愈高，卡诺循环的效率愈大。工程上
一般采取提高高温热源温度的方法。
。
第1页/共14页
Q1
Q2
A
高温热库T1
低温热库T2
卡诺循环： 准静态循环，只和两个恒温热库交换热量，由两个等温过程和两个绝热
过程组成。
卡诺循环
第2页/共14页
正向卡诺循环的效率推导
3-4 等温压缩：
1-2 等温膨胀：
则
卡诺循环
第3页/共14页
4-1和2-3是绝热过程：
卡诺循环
第4页/共14页
卡诺致冷系数：
高温热源
低温热源
工作物质向外界放出的热量
工作物质从冷库吸取的热量
逆向卡诺循环的致冷系数
外界对工质所做的净功
卡诺循环
第5页/共14页
例题7-4 有一卡诺制冷机，从温度为-100C的冷藏室吸取热量，而向温度为200C的物体放出热量。设该制冷机所耗功率为15kW，问每分钟从冷藏室吸取热量为多少？
每分钟作功为
所以每分钟作功从冷藏室中吸取的热量为
此时,每分钟向温度为200C的物体放出的热量为
解:T1=293K,T2=263K,则
卡诺循环
第6页/共14页
例题7-5 内燃机的循环之一-,直接在气缸中燃烧,,我们只举活塞经过四个过程完成一个循环(如图)的四动程汽油内燃机(奥托循环),并计算这一循环的效率.
(1)吸入燃料过程 气缸开始吸入汽油蒸汽及助燃空气，105Pa ，这是个等压过程（图中过程ab）。
p
V
V
V0
O
a
b
e
d
c
p0
解：奥托循环的四个分
过程如下：
卡诺循环
第7页/共14页
(2)压缩过程 活塞自右向左移动，将已吸入气缸内的混合气体加以压缩，使之体积减小，温度升高，压强增大。由于压缩较快，气缸散热较慢，可看作一绝热过程（图中过程bc）
(3)爆炸、作功过程 在上述高温压缩气体中，用电火花或其他方式引起燃烧爆炸，气体压强随之骤增，由于爆炸时间短促，活塞在这一瞬间移动的距离极小，这近似是个等体过程（图中过程cd）。这一巨大的压强把活塞向右推动而作功，同时压强也随着气体的膨胀而降低，爆炸后的作功过程可看成一绝热过程（图中过程de）。
卡诺循环
第8页/共14页
(4)排气过程 开放排气口，使气体压强突然降为大气压，这过程近似于一个等体过程（图中过程eb），然后再由飞轮的惯性带动活塞，使之从右向左移动，排出废气，这是个等压过程（图中过程ba）。
严格地说，上述内燃机进行的过程不能看作是个循环过程。因为过程进行中，最初的工作物为燃料及空气。后经燃烧，工作物变为二氧化碳，水汽等废气，从气缸向外排出不再回复到初始状态。但因内燃机作功主要是在p-V图上bcdeb这一封闭曲线所代表的过程中，为了分析与计算的方便，我们可换用空气作为工作物，经历bcedb这个循环，而把它叫做空气奥托循环。
卡诺循环
第9页/共14页