大学物理84-循环过程--卡诺循环.pptx

上页上页下页下页正循环正循环(P-V图沿顺时针方向进行图沿顺时针方向进行)逆循环逆循环(P-VP-V图沿逆时针方向进行图沿逆时针方向进行)（系统对外作功）（系统对外作功）Q1Q2abVpO（系统对外作负功）（系统对外作负功）正循环正循环也称为热机也称为热机循环循环逆循环逆循环也称为致冷也称为致冷循环循环Q1Q2abVpO上页上页下页下页T1T2Q1A=Q1-Q2Q2T1T2-Q1A外外Q2二二.循环效率循环效率（正循环）热机效率：（正循环）热机效率：（逆循环）致冷系数：（逆循环）致冷系数：上页上页下页下页三三.卡诺循环卡诺循环卡诺循环卡诺循环是由两个等温过程和两个绝热过程组成。是由两个等温过程和两个绝热过程组成。卡诺热机的效率卡诺热机的效率 pVabC d绝热线绝热线 等温线等温线 吸热吸热 卡诺致冷机的致冷系数卡诺致冷机的致冷系数放热放热 上页上页下页下页例例1.1mol氦氦 气经图示的循环，其中气经图示的循环，其中p2=2p1,v2=2v1,求该的循环效率。求该的循环效率。解解1234P0VP1 P2V1 V2 气体经循环过程所做的净气体经循环过程所做的净功为图中过程功为图中过程 曲线所围面积，曲线所围面积，即即由图可见在循环过程中由图可见在循环过程中12 为等体升压过程为等体升压过程,系统从外界吸热系统从外界吸热23 为等为等 压膨胀过程压膨胀过程,系统系统 从外界吸热从外界吸热34 为等为等 体降压过程体降压过程,系统向外界放热系统向外界放热45 为等压压缩过程为等压压缩过程,系统系统 向外界放热向外界放热上页上页下页下页整个循环整个循环 过程过程 吸收的总热量为吸收的总热量为其中其中氦气为单原子气体，自由度氦气为单原子气体，自由度 根据根据 理想气体状态方程理想气体状态方程上页上页下页下页得得此循环的效率为此循环的效率为上页上页下页下页地球上的人要在月球上居住，首要问题就是保持他们的起居地球上的人要在月球上居住，首要问题就是保持他们的起居室处于一个舒适的温度，现考虑用卡诺循环机来作温度调节，室处于一个舒适的温度，现考虑用卡诺循环机来作温度调节，设月球白昼温度为设月球白昼温度为100，而夜间温度为，而夜间温度为 100，起居室温度要保持在起居室温度要保持在20，通过起居室墙壁导热的速率为，通过起居室墙壁导热的速率为每度温差每度温差0.5kW，白昼和夜间给卡诺机所供的功率。白昼和夜间给卡诺机所供的功率。解解例例2求求在白昼欲保持室内温度低，卡诺机工作于致冷机状态，从室在白昼欲保持室内温度低，卡诺机工作于致冷机状态，从室内吸取热量内吸取热量Q2，放入室外热量放入室外热量Q1则则每秒钟从室内取走的热量为通过起居室墙壁导进的热量，即每秒钟从室内取走的热量为通过起居室墙壁导进的热量，即上页上页下页下页在黑夜欲保持室内温度高，卡诺机工作于致冷机状态，从室在黑夜欲保持室内温度高，卡诺机工作于致冷机状态，从室外吸取热量外吸取热量Q1，放入室内热量放入室内热量Q2每秒钟放入室内的热量为通过起居室墙壁导进的热量，即每秒钟放入室内的热量为通过起居室墙壁导进的热量，即解得解得此种用可逆循环即是所谓的冷暖双制空调的原理。此种用可逆循环即是所谓的冷暖双制空调的原理。上页上页下页下页上页上页下页下页循环效率循环效率（正循环）热机效率：（正循环）热机效率：（逆循环）致冷系数：（逆循环）致冷系数：