知识点：正卡诺循环及热效率PPT

1、 卡诺循环和卡诺定理从理论上解决了热能转换成机械能卡诺循环和卡诺定理从理论上解决了热能转换成机械能的最大限度问题。它们对于工程上热机的应用和制造具有指的最大限度问题。它们对于工程上热机的应用和制造具有指导作用。导作用。 1. 1.正卡诺循环的组成正卡诺循环的组成 正卡诺循环是由两个可逆的等温过程和两个可逆的绝热正卡诺循环是由两个可逆的等温过程和两个可逆的绝热过程所组成。因此，正卡诺循环是一个可你循环。过程所组成。因此，正卡诺循环是一个可你循环。 等温膨胀过程等温膨胀过程1-21-2：工质在等温膨胀过程中从温度为：工质在等温膨胀过程中从温度为T T1 1高高温热源吸取热量温热源吸取热量q q1

2、1 ，在定温下由状态，在定温下由状态1 1膨胀到状态膨胀到状态2 2，比容增，比容增大，熵也增大；大，熵也增大； 绝热膨胀过程绝热膨胀过程2-32-3：工质在绝热膨胀过程中熵不变，即：工质在绝热膨胀过程中熵不变，即s s2 2=s=s3 3，比容增大，温度由，比容增大，温度由T T1 1降为降为T T2 2； 等温压缩过程等温压缩过程3-43-4：工质在等温压缩过程中向温度为：工质在等温压缩过程中向温度为T T2 2的的 知识点：正卡诺循环及热效率知识点：正卡诺循环及热效率 知识点：正卡诺循环及热效率知识点：正卡诺循环及热效率1高温热源 T1低温热源 T2q2q10wq1低温热源 T2q2高温

3、热源 T1w0pv01324410T1TT2365s2T1T2图图1 1 正卡诺循环的正卡诺循环的p-vp-v图和图和T-sT-s图图低温热源放出热量低温热源放出热量q q2 2，在定温下由状态，在定温下由状态3 3被压缩到状态被压缩到状态4 4，比，比容减小，熵也减小；容减小，熵也减小； 绝热压缩过程绝热压缩过程4-14-1：工质在绝热压缩过程中熵不变，即：工质在绝热压缩过程中熵不变，即s s4 4=s=s1 1，比容减小，温度由，比容减小，温度由T T2 2升高到升高到T T1 1。 2. 2.正卡诺循环的热效率正卡诺循环的热效率 从从T-sT-s图可以看出，等温过程图可以看出，等温过程1

4、-21-2中吸收的热量为过程线中吸收的热量为过程线1-21-2下面的面积下面的面积1256112561。T T1 1是工质吸热膨胀时的温度也是高温是工质吸热膨胀时的温度也是高温热源温度，于是有热源温度，于是有 同理，放热过程同理，放热过程3-43-4的放热量为过程线的放热量为过程线3-43-4下面的面积下面的面积3465334653。T T2 2是工质放热压缩时的温度也是冷源温度，因此是工质放热压缩时的温度也是冷源温度，因此1211ssTq4322ssTq知识点：正卡诺循环及热效率知识点：正卡诺循环及热效率 根据循环热效率计算式，可得正卡诺循环的热效率为根据循环热效率计算式，可得正卡诺循环的热

5、效率为由于由于s s2 2-s-s1 1=s=s3 3-s-s4 4，上式可写成，上式可写成 从以上的分析以及上式可得出下列结论：从以上的分析以及上式可得出下列结论： （1 1）正卡诺循环热效率只取决于高温热源温度）正卡诺循环热效率只取决于高温热源温度T T1 1和低温和低温热源温度热源温度T T2 2，与其工质的性质无关，上式适用于任何工质的，与其工质的性质无关，上式适用于任何工质的正卡诺循环。提高高温热源温度正卡诺循环。提高高温热源温度T T1 1和降低低温热源温度和降低低温热源温度T T2 2 ，均可使卡诺循环的热效率提高。均可使卡诺循环的热效率提高。 （2 2）由于高温热源温度）由于高温热源温度T T1 1不可能等于不可能等于，而低温热源温，而低温热源温12143212,11ssTssTqqct2,11t cTT （1 1）知识点：正卡诺循环及热效率知识点：正卡诺循环及热效率度度T T2 2也不可能等于也不可能等于0 0，所以卡诺循环的热效率总是小于，所以卡诺循环的热效率总是小于1 1，也，也就是在高温热源获得的热量不可能全部变为循环净功。就是在高温热源获得的热量不可能全部变为循环净功。 （3 3）当）当T T1 1= T= T2 2时，即只有一个热源时，时，