1、10-3 10-3 循环过程循环过程第10章 热力学定律系系统统或或工工作作物物质质(简简称称工工质质)，经经历历一一系系列列变变化化后后又又回回到到初初始始状状态态的的整整个个过过程程叫叫循循环环过程过程，简称，简称循环循环。循循环环为为准准静静态态过过程程，在在状状态态图中对应闭合曲线。图中对应闭合曲线。在在P-V图图VP10.3.1 循环过程循环过程10-3 10-3 循环过程循环过程第10章 热力学定律A=Q1-Q20系统对外作净功系统对外作净功正循环过程对应正循环过程对应热机热机1 正循环正循环 顺时针方向顺时针方向的循环的循环 在在P-V图图VP正循环正循环一般从高温热库吸热一般从
2、高温热库吸热Q1，向低温热库放热，向低温热库放热Q210-3 10-3 循环过程循环过程第10章 热力学定律Working substance is water10-3 10-3 循环过程循环过程第10章 热力学定律10-3 10-3 循环过程循环过程第10章 热力学定律2 逆循环逆循环 反时针反时针方向的循环方向的循环.一般从低温热库吸热，一般从低温热库吸热，向高温热库放热向高温热库放热在在P-V图图逆循环逆循环VP逆循环过程对应逆循环过程对应制冷机制冷机(refrigerator)10-3 10-3 循环过程循环过程第10章 热力学定律氨氨A外外例例:电冰箱的工作原理电冰箱的工作原理 ：氨
3、氨 、氟利昂、氟利昂10-3 10-3 循环过程循环过程第10章 热力学定律10-3 10-3 循环过程循环过程第10章 热力学定律AaB为膨胀过程：为膨胀过程：AaBbA为压缩过程：为压缩过程：-AbPVBAbaPBVBPAVA净功：在在一一个个正正循循环环过过程程中中，系系统统所所作作的的净净功功在在数数值值上上等等于于P-V 图图上上循循环环曲曲线线所所包包围的面积。围的面积。3.热机的效率热机的效率(efficiency)循环效率定义为：循环效率定义为：10-3 10-3 循环过程循环过程第10章 热力学定律T 低温热源低温热源高温热源高温热源A4.逆循环的致冷系数逆循环的致冷系数1
4、0-3 10-3 循环过程循环过程第10章 热力学定律1824年年，法法国国青青年年科科学学家家卡卡诺诺*（N.L.S.Carnot,1796 1832）发发表表了了他他关关于于热热机机效效率率的的理理论论。为为提提高高热热机机效率指明方向。效率指明方向。卡诺循环卡诺循环谈谈火的动力和能发动这种动力的机器。谈谈火的动力和能发动这种动力的机器。10.3.2 几个特殊的循环过程几个特殊的循环过程10-3 10-3 循环过程循环过程第10章 热力学定律 卡诺循环卡诺循环 由两条绝热线和两条等温线构成由两条绝热线和两条等温线构成(为双热源循环为双热源循环)10-3 10-3 循环过程循环过程第10章
5、热力学定律1 卡诺循环的效率卡诺循环的效率A低温热源低温热源 高温热源高温热源 bcadPOV10-3 10-3 循环过程循环过程第10章 热力学定律POVabcd吸收热量吸收热量放出热量放出热量10-3 10-3 循环过程循环过程第10章 热力学定律1、2、说明说明10-3 10-3 循环过程循环过程第10章 热力学定律2 逆向卡诺循环（卡诺制冷机）的制冷系数逆向卡诺循环（卡诺制冷机）的制冷系数A 低温热源低温热源 高温热源高温热源 10-3 10-3 循环过程循环过程第10章 热力学定律奥托四冲程热机四冲程图：奥托四冲程热机四冲程图：abcdea1）吸气吸气 a b等压等压c2）压缩压缩b绝热绝热3）等容燃烧等容燃烧等容等容dc爆炸爆炸绝热绝热ed作功作功5）排气排气babe等容等容等压等压VVVPbde0ca定义压缩比：定义压缩比：4）爆炸作功爆炸作功3 Otto cycle10-3 10-3 循环过程循环过程第10章 热力学定律例例:奥托循环由两条绝热线和两条等奥托循环由两条绝热线和两条等容线构成，求效容线构成，求效率。率。PVabcdV1V2Q2Q1计算计算Q1同理同理10-3 10-3 循环过程循环过程第10章 热力学定律只决定于体积只决定于体积压缩比压缩比，若压缩比，若压缩比 7，=1.4，则，则 =55%，实际只有实际只有25%。由绝热过程由绝热过程
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