大学物理第2版朱峰主编5-2.ppt

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1、5.2循环过程卡诺循环5.2.1循环过程5.2.2卡诺循环5.2.1循环过程系统经过一系列变化后又回到原来状态的过程叫循环过程．若循环过程为一准静态过程，则在p－V图上可用一封闭曲线表示．1.定义0pV正循环——按顺时针方向进行的循环．热机——工作物质作正循环的机器．如：蒸汽机、内燃机逆循环——按逆时针方向进行的循环．致冷机——工作物质作逆循环的机器．如：冷冻机2.循环的分类3.循环过程的特点系统经过一个循环后，热力学能无变化．4.热机效率和致冷系数A.热机效率设在一次循环中，系统从外界得到的热量为Q1，放出的热量为Q2，对外所作的功为W，则B.致冷系数设在一次循环中，外界对系统作

2、功W，系统从低温处所吸收的热量为Q2，系统放出的热量为Q1致冷系数为：5.2.2卡诺循环一种理想的、效率最高的循环过程．1.定义（1）等温膨胀（2）绝热膨胀（3）等温压缩（4）绝热压缩2.卡诺循环pV0DCBp1Ap2p4p3V1V23.计算每一步的功和热低温热源T2高温热源T1以理想气体为工质，其质量为M，摩尔质量为从热源T1吸热Q1，并全部转换成功Q1Q2（1）AB（2）BC向低温热源T2放热Q2（3）CD低温热源T2高温热源T1Q1Q2（4）DA（2）、（4）两过程的等式两边分别相除得其热机效率为：4.结论（1）要完成一个卡诺循环，必须有两个热源；（2）高温热源温度越高，低

3、温热源温度越低，热机效率越高；（3）卡诺循环的效率总是小于1．绝对零度不可达到----热力学第三定律例5-31000mol空气，其等压摩尔热容Cp=29.2J.mol-1.K-1，开始由状态A(PA=1.01×105Pa,TA=273K,VA=22.4m3)，等压膨胀到状态B（其容积为原来的２倍），然后经图所示的等体和等温过程，回到原状态止，完成一次循环过程，求循环过程的效率．pVABC例四:设有1mol氢气用作热机的工作物质.热机的循环过程曲线如图.其中ab为等体线,ca为等压线,bc是等温线.起始状态的参量为Pa=1.013×105Pa,Va=1.12×10-2m3,状态c的体

4、积Vc=2.24×10-2m3.求循环效率.VPbca0