大学物理上 阴其俊热力学基础.pptVIP

解（1）.分析:写出bc上任一点T(V) 可得Tmax的V,P [例题7－7] ：一摩尔单 原子理想气体，经历一准静态过 程b c ， 在P—V图中，bc为一直线。试问： （1）在bc过程中，温度最高状态的 位置。 （2）由温度最高状态到c状态的过程 中，气体是吸热还是放热？ （3）bc过程中气体是吸热还是放热？ （4）bc过程中所经历的每个微小过程是否都是吸热？ P V V0 3V0 P0 3P0 b c a 2V0 2P0 由直线的两点式方程: P V V0 3V0 P0 3P0 b c （2）由温度最高状态到c状态的过程 中，气体是吸热还是放热？ P V V0 3V0 P0 3P0 a 2V0 2P0 b c 解： （4）bc过程中所经历的每个微小过程是否都是吸热？ 讨论： e P V V0 3V0 P0 3P0 a 2V0 2P0 b c （3）bc过程中气体是吸热还是放热？ 解： 7.4 循环过程 一、特点: 物质系统经历一系列状态变化过程又回到初始状态，称这一周而复始的变化过程为循环过程. = Q Q 1 2 *净功 A = 循环过程曲线 所包围的面积 p V o a A Q Q 2 1 7.4.1 循环过程 7.4.2 热机和热机效率 P V a b c d 正循环 0 发电厂蒸汽动力循环示意图 A Q Q 1 2 高温热源 低温热源 550C 0 过 热 器 锅 炉 给水泵 冷凝器 冷 却 水 气 轮 机 发电机 Q Q 1 2 A 20C 0 高温高压蒸汽 热机工作示意图 系统从外界吸收的净热量 转化 系统对外作功 注意： 热机效率： 1 2 A 高温热源 低温热源 Q Q1 (冷冻室) (周围环境) 家 用 电 冰 箱 循 环 散热器 冷冻室 蒸发器 节 流 阀 储 液 器 压 缩 机 2 Q Q 1 p V o 7.4.3 致冷机和致冷系数 外界对系统作功，实现从低温源吸热向高温源放热 制冷系数： 7.4.4卡诺循环 特征：由4个准静态过程 （两个等温、两个绝热）组成。 1824年卡诺（法国工程师1796-1832） 提出了一个能体现热机循环基本特征 的理想循环。后人称之为卡诺循环。 法国物理学家 卡诺 (1796-1832) 一、卡诺热机 由上两式得到 d V V V p V V 2 o 2 3 1 4 T . T 1 c . . b a . 二、卡诺制冷机 1 2 3 4 P Q 0 V1 V4 V2 V3 T1 T2 1.指明了两个热源是热机工作的必要前提，即η1 2.指明了提高热机效率的方向 (1).提高高温热源的温度。 (2).可用更优的工作物质取代蒸汽。 意义： * 联合循环 提高热机效率的有效方法 若将联合循环视为理想的卡诺循环 等价效果：低温热源的温度由T2 T3 T1 热机1 T2 热机2 T3 燃汽机 蒸汽机 * 热泵 通过外界作功，从低温热源吸热，向高温 热源（热用户）放热。 热泵与致冷机： 工作目的不同，效能不同 热功转换情况相同， 1 2 A 高温热源 低温热源 Q Q1 T2 T1 理想热泵循环（卡诺循环） 热泵与电加热： 电加热： 热泵： [例题7－8] 1mol 氢气作如图所示的循环过程计算此循环之效率。 V 2 2 1 1 a b c d o (l ) p (atm) = Q Q Q + da ab 吸 解： = Q 吸 η A = 2 19 = 10.5% cd Q ab Q da Q bc Q 解： ab Q bc Q ca Q = Q 放 Q 吸 1 η = [例题7－9] 1mol 氧气作如图所示的循环。 求：循环效率 p V p V 0 0 0 等 温 a b c o 2V b a c T(k) V(10-3m3) o 1 2 p v a b c 0 1 2 等容 等压 等温 [例题7－10] p v a b c 0 1 2 等容 等压 等温 放热 吸热 吸热 解一： 解二： p v a b c 0 1 2 等容 等压 等温 [例题7－11]某理想气体准静态卡诺循环，当高温热源温度T1=400k,低温热源温度T2=300k时,对外作功A=8000J,今维持低温热源温度不变,提高高温热源温度,使其对外作功增至A’=10000J, 若两次卡诺循环都工作在相同的两绝热线间,试求: (1).第二次循环效率η’=？ (2).第二次循环中高温热源温度T1’=？ P V T1 T2 解： V P T1 T2 [例题7－12]一动力暖气装置由一台卡诺热机和一台卡诺致冷机组合而成。热机靠燃料燃烧时释放的热量工作并向暖气系统的放热，同时，热机带动致冷机，致冷机从天然蓄水池中吸热，也向暖气系统放热，假定热机锅炉的温度为T