《物理学教学课件》8-3循环过程和卡诺循环.ppt

热机:持续地将热量转变为功的机器.,冰箱循环示意图,1698年萨维利和1705年纽可门先后发明了蒸气机，当时蒸气机的效率极低。1765年瓦特进行了重大改进(增加了冷凝器，发明了活塞阀、飞轮、离心节速器等)，大大提高了效率。使其成为真正的动力。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。,热机发展简介,8-3 循环过程和卡诺循环,各种热机的效率,液体燃料火箭,柴油机,汽油机,蒸气机,系统经过一系列变化状态过程后，又回到原来的状态的过程叫热力学循环过程.,由热力学第一定律,特征,一.循环过程,为全过程净吸热,为全过程对外净作功,1.正循环(热机)和热机效率,热机（正循环）,致冷机（逆循环）,热机,热机效率=,低温热源,低温热源,2.逆循环(致冷机)和致冷系数,致冷机致冷系数=,例 1 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.,解,又AB和CD是绝热过程：,V,例 1mol氧气作如图所示的循环.求循环效率.,解:,二.卡诺循环,1824 年法国的年青工程师卡诺提出一个工作在两热源之间的理想循环 卡诺循环.给出了热机效率的理论极限值；他还提出了著名的卡诺定理.,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.,低温热源T2,理想气体卡诺循环热机效率的计算,A B 等温膨胀 B C 绝热膨胀 C D 等温压缩 D A 绝热压缩,卡诺循环,A B 等温膨胀吸热,C D 等温压缩放热,D A 绝热过程,B C 绝热过程,所以,卡诺热机效率,卡诺热机效率与工作物质无关，只与两个热源的温度有关，两热源的温差越大，则卡诺循环的效率越高.,卡诺致冷机（卡诺逆循环）,卡诺致冷机致冷系数,低温热源T2,图中两卡诺循环 吗？,只与T1和T2有关与物质种类、膨胀的体积无关,提高高温热源的温度现实些,理论指导作用,1)卡诺热机效率,进一步说明热机循环不向低温热源放热是不可能的热机循环至少需要两个热源,理论说明低温热源温度T2 0 说明热机效率,且只能,只与T1和T2有关(T1 T2)与物质种类、膨胀的体积无关,2)卡诺制冷机,对卡诺循环,