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循环过程卡诺循环00003PPT学习教案.pptx


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文档列表 文档介绍
会计学
1
循环过程卡诺循环00003
2
二、正循环和热机
沿顺时针方向进行的循环称为正循环(热机循环)。
a→1→b:系统吸热Q1 ;
b→2→a:外界对系统作功 –W2 ;
内能增加ΔU ;
对外界作功 W1 。
内能减小 –ΔU,
系统放热 – Q2 。
P
V
o
Va
Vb
a
b
1
2
W
Q1
Q2
由热力学第一定律: Q1 – Q2 = W1 –W2 = W
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3
Q1
Q2
W
高温热源T1
低温热库T2
工质
循环过程中,系统都要从高温热源吸收热量 ,对外界做功W,同时又向低温热源放出热量 后回到初态,整个过程中内能不变。
正循环的特点
工作物质作正循环的机器叫做热机。
热机经历一个正循环后,吸收的净热量全部转变为功,转变为功的只是Q1 – Q2 = W,所以定义热机效率:
始终 < 1
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4
沿逆时针方向进行的循环称为逆循环(制冷机循环)。
o
P
V
Va
Vb
a
b
1
2
W
Q1
Q2
a→2→b:系统作功W2 ;
内能增加ΔU ;
由低温热库吸热Q2 。
内能减小 –ΔU ;
向高温热库放热 – Q1 。
b→1→a:外界作功 –W1 ;
三、逆循环和制冷机
由热力学第一定律: Q1 – Q2 = W1 –W2 = W
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5
Q1
Q2
W
高温热库T1
低温热源T2
工质
循环过程中,系统都要从低温热源吸收热量 ,外界做功W ,同时又向高温热源放出热量 后回到初态,整个过程中内能不变。
逆循环的特点
工作物质作逆循环的机器叫做制冷机。
制冷机经历一个逆循环后,由于外界对它作功,可把热量由低温热源传递到高温热源。定义制冷系数:
可以 > 1
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6
例 , 汽油机可近似看成如图循环过程(Otto循环),其中AB和CD为绝热过程,求此循环效率.



C
D
B
A
p
V1
V2
o
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7
又BC和DA是绝热过程:
所以
V


C
D
B
A
p
V1
V2
o
第6页/共19页
8
三 卡诺循环
18世纪末,蒸气机虽然得到了广泛的应用,但其效率却一直都很低,只有3%-5%,而95%的热能却没得到利用。人们在实践中虽然对蒸气机的结构做了各种改进,对摩擦、漏气、散热等因素都做了克服,但热机效率也只有微小的提高,这样如何提高热机效率就成了当时科学家和工程师的重要研究课题。在研究热机效率的许多科学家中有一个法国青年工程师卡诺,于1824年提出了一种效率最高的理想热机,从而找到了提高热机效率的基本途径。
卡诺循环是由两个准静态等温过程和两个准静态绝热过程组成 。
第7页/共19页
9
W
A
B
C
D
2
1
T
T
>
A — B 等温膨胀
B — C 绝热膨胀
C — D 等温压缩
D — A 绝热压缩
1、卡诺正循环(卡诺热机):按顺时针方向沿封闭曲线ABCDA进行的循环。
第8页/共19页
10
A — B 等温膨胀吸热
C — D 等温压缩放热
W
A
B
C
D
理想气体卡诺循环热机效率的计算
第9页/共19页

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