《热学》课件.PPT

* * 长春理工大学 * * 长春理工大学 * * 长春理工大学 = 1 (2T C C T (2T ) c c + c T R ln2 P T ) c c V = 18.7% 2 = ln2 5 + 2 2 P V P V 0 0 0 等 温 a ca b c Q ab Q bc Q 0 2V = c T R ln2 + b c T C (T ) 1 a b T C P (T ) V η T b = 2T c T a = T c = T b P b / T c P c / P b = 2P c = 2P 0 C v = 5R/2 C P = 7R/2 * * 长春理工大学 例4：一热机在1000K于300K之间工作。（1）高温热源提高到1100K;（2）低温热源降低到200K，求理论上的热机效率各增加多少？实用上取何种方案？ 若采取（2）方案将低温热源温度降低到环境温度以下，又必需使用致冷机。因此，实用上，从节能方面综合考察，以方案（1）为好。 解： * * 长春理工大学 例5 : 1mol 理想气体在 400K 与 300K 之间完成一卡诺循环，在等温线上，起始体积为 1L ，最后体积为5L，试计算在此循环中所作的功，以及高温热源吸收的热量和传给低温热源的热量。 解：从高温热源吸收的热量： * * 长春理工大学 例6 设有一以理想气体为工作物质的热 机循环，如图所示，试证明其效率为： 1 γ h = p 1 V 1 V 2 p 2 ( ) ( ) 1 1 p 1 V 1 V 2 p 2 b a c V p o * * 长春理工大学 ( ) 0 R p Q = C p p2 V2 p2 V1 R ( ) 0 R V Q = C V p1 V2 p2 V2 R h = p Q V Q V Q = 1 ( ) C p p2 V1 p2 V2 ( ) C V p1 V2 p2 V2 = p Q V Q 1 1 γ = p 1 V 1 V 2 p 2 ( ) ( ) 1 1 解： p 1 V 1 V 2 p 2 b a c V p o 绝 热 等压 等 容 * * 长春理工大学 致冷系数： 1 2 A 高温热源 低温热源 Q Q 对于卡诺循环 卡诺机致冷系数为： ε的数值区间 ( ) 0, 8 低温热源温度越低，温差越大，致冷系数越小。 Q Q 1 2 2 A ε = = Q Q 2 致冷循环 — 逆循环 T Q T = 2 2 Q 1 1 1 ε T T = 1 2 T 2 = η 1 P V O * * 长春理工大学 例7： 可逆热机的效率为 η= 0.25 ，若将此热机按原循环逆向运行而作为致冷机，求(1)该致冷机的致冷系数；(2) 在致冷循环中当输入功为 450 kJ 时，该致冷机从低温热源的吸热 Q2和向高温热源的放热 Q1 。 解：(1) ε = 1/η －1 = 1/0.25－1 = 3 (2) 因 ε = Q2 /A，故 Q2 = ε A = 3 ? 450 kJ = 1350kJ Q1 = Q2 + A = 1350 + 450 = 1800 kJ * * 长春理工大学 例8：一台家用冰箱，放在室温为27?C的房间里，做一 盘零下13度的冰块需从冰室取走2.09?105 J 的热量，设冰箱为理想卡诺制冷机，问：①做一盘冰块需作多少功？②若此冰箱以2.09 ?102 的速率取出热量，要求的电功率多少kw ③作冰块需多少时间？ 解： * * 长春理工大学 功率 （2）设从冰箱取走的热量 Q2 需时间为 t * * 长春理工大学 * * 长春理工大学 * * 长春理工大学 * * 长春理工大学 * * 长春理工大学 * * 长春理工大学 * * 长春理工大学 * * 长春理工大学 * * 长春理工大学 * * 长春理工大学 * * 长春理工大学 * * 长春理工大学 * * 长春理工大学 * * 长春理工大学 * * 长春理工大学 * * 长春理工大学 * * 长春理工大学 * * 长春理工大学 * * 长春理工大学 * * 长春理工大学 * * 长春理工大学 * * 长春理工大学 * * 长春理工大学 * * 长春理工大学 1 2 四、绝热过程 与外界无热量交换的过程 特征 由热力学第一定律 绝热的汽缸壁和活塞 * * 长春理工大学 * * 长春理工大学 即： * * 长春理工大学 绝热线和等温线 绝热过程曲线的斜率 常量 * * 长春理工大学 绝热线的斜率大于等温线的斜率. 等温过程曲线的斜率 常量 A B C 常量 * * 长春理工大学 五、多方过程 n=0, 等压过