4-3循环过程.ppt

§4-3 循环过程 * * 4-3-1 循环过程 循环过程： 系统经历了一系列状态变化过程以后，又回到原来状态的过程。 循环特征：经历一个循环过程后，内能不变。 aIb 为膨胀过程： bIIa为压缩过程： 物质系统（工作物）作的净功： 结论：在任何一个循环过程中，系统所做的净功在数值上等于p –V 图上循环曲线所包围的面积。 p V b a II I pb Vb pa Va 分过程： 顺时针 逆时针 循环过程的分类： 正循环：在p –V 图上循环过程按顺时针进行 逆循环：在p –V 图上循环过程按逆时针进行 热机：工作物质作正循环的机器 致冷机：工作物质作逆循环的机器 设在一个循环过程，系统吸热 Q1 ，放出热量的绝对值为 Q2，对外做的净功为W，则。 循环过程的热力学第一定律： 4-3-2 热机和制冷机 工作物质：在热机中被用来吸收热量、并对外做功的物质。 热机效率：在一次循环过程中，工作物质对外作的净功与它从高温热源吸收的热量之比。 热机 ：持续地将热量转变为功的机器 .例如蒸汽机、 内燃机、汽轮机等 致冷过程：外界作功W，系统吸热 Q2，放热 Q1。 致冷系数： 制冷系数：制冷机从低温热源吸取的热量与外界做功之比。 4-3-3 卡诺循环及其效率 1824年，法国青年科学家卡诺（1796 -1832）提出一种理想热机，工作物质只与两个恒定热源（一个高温热源，一个低温热源）交换热量。整个循环过程是由两个绝热过程和两个等温过程构成，这样的循环过程称为卡诺循环。 理想气体准静态卡诺循环由两个等温过程和两个绝热过程组成。 AB过程吸热： CD过程放热： BC和DA过程： Q1 Q2 VC VA V D A B C VB VD T1 T2 p 卡诺循环效率： 结论：卡诺循环必须有高温热源和低温热源。 卡诺循环的效率仅仅由两热源的温度决定。 卡诺循环的效率总小于1。（T2不可能为0K） T1与T2的温差越大，效率越高 VC VA V D A B C VB VD T1 T2 p 图中两卡诺循环 吗 ？ 讨 论 卡诺致冷机：卡诺循环沿逆时针进行 卡诺致冷系数： VC VA V D A B C VB VD T1 T2 p Q2 Q1