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文档简介

第三节卡诺循环 一 卡诺循环 Carnotcycle 1824年 法国工程师N L S Carnot 1796 1832 设计了一个循环 以理想气体为工作物质 从高温T2热源吸收Q2的热量 一部分通过理想热机用来对外做功W 另一部分Q1的热量放给低温T1热源 这种循环称为卡诺循环 卡诺循环 1mol理想气体的卡诺循环在pV图上可以分为四步 步骤1 等温 T2 可逆膨胀 由p1V1到p2V2 A B 所作功如AB曲线下的面积所示 一 卡诺循环 所作功如BC曲线下的面积所示 步骤2 绝热可逆膨胀 由p2V2T2到p3V3T1 B C 一 卡诺循环 环境对体系所作功如DC曲线下的面积所示 系统放热Q1给低温热源T1 步骤 等温 T1 可逆压缩 由p3V3到p4V4 C D 卡诺循环第三步 一 卡诺循环 环境对体系所作的功如DA曲线下的面积所示 步骤4 绝热可逆压缩 由p V 到p V D A 卡诺循环第四步 一 卡诺循环 整个循环 即ABCD曲线所围面积为热机所作的功 U 0 一 卡诺循环 相除得 根据绝热可逆过程方程式 步骤2 步骤4 所以 一 卡诺循环 二 热机效率 efficiencyofheatengine 将环境所得到的功 W 与体系从高温热源所吸的热Q2之比值称为热机效率 或称为热机转换系数 用 r表示 r恒小于1 或 二 热机效率 可逆热机的效率与两热源的温度有关 两热源的温差越大 热机的效率越大 热量的利用越完全 两热源的温差越小 热机的效率越低 热机必须工作于不同温度两热源之间 把热量从高温热源传到低温热源而作功 当T2 T1 0 热机效率等于零 当T1 0 可使热机效率 100 但这是不能实现的 因热力学第三定律指出绝对零度不可能
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