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热机发展简介1698年萨维利和1705年纽可门先后发明了蒸汽机 当时蒸汽机的效率极低 1765年瓦特进行了重大改进 大大提高了效率 人们一直在为提高热机的效率而努力 从理论上研究热机效率问题 一方面指明了提高效率的方向 另一方面也推动了热学理论的发展 热机 持续地将热量转变为功的机器 工作物质 工质 热机中被利用来吸收热量并对外做功的物质 冰箱循环示意图 系统经过一系列变化状态过程后 又回到原来的状态的过程叫热力学循环过程 热力学第一定律 特征 一循环过程 二热机效率和致冷机的致冷系数 热机效率 热机 正循环 致冷机致冷系数 致冷机 逆循环 例11mol氦气经过如图所示的循环过程 其中 求1 2 2 3 3 4 4 1各过程中气体吸收的热量和热机的效率 解由理想气体物态方程得 卡诺循环是由两个准静态等温过程和两个准静态绝热过程组成 三卡诺循环 1824年法国的年青工程师卡诺提出一个工作在两热源之间的理想循环 卡诺循环 给出了热机效率的理论极限值 他还提出了著名的卡诺定理 理想气体卡诺循环热机效率的计算 A B等温膨胀B C绝热膨胀C D等温压缩D A绝热压缩 卡诺循环 A B等温膨胀吸热 C D等温压缩放热 D A绝热过程 B C绝热过程 卡诺热机效率 卡诺热机效率与工作物质无关 只与两个热源的温度有关 两热源的温差越大 则卡诺循环的效率越高 卡诺致冷机 卡诺逆循环 卡诺致冷机致冷系数 图中两卡诺循环吗 例2一台电冰箱放在室温为的房间里 冰箱储藏柜中的温度维持在 现每天有的热量自房间传入冰箱内 若要维持冰箱内温度不变 外界每天需作多少功 其功率为多少 设在至之间运转的致冷机 冰箱 的致冷系数 是卡诺致冷机致冷系数的55 解 由致冷机致冷系数得 房间传入冰箱的热量
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