循環(huán)過程卡諾循環(huán)課件

循環(huán)過程卡諾循環(huán)ppt課件1循環(huán)過程卡諾循環(huán)ppt課件一、循環(huán)過程POVMNABCDW一個(gè)熱力學(xué)系統(tǒng)由某一平衡態(tài)出發(fā)，經(jīng)過任意過程又回到初態(tài)，這樣的過程稱為循環(huán)過程，簡稱循環(huán)。循環(huán)工作的物質(zhì)稱為工作物質(zhì)，簡稱工質(zhì)。熱力學(xué)第一定律凈功特征總吸熱（取絕對值）總放熱一、循環(huán)過程POVMNABCDW一個(gè)熱力學(xué)系統(tǒng)由某一平衡態(tài)出3二、熱機(jī)及其效率POVMNABCDW熱機(jī)效率熱機(jī)（正循環(huán)）二、熱機(jī)及其效率POVMNABCDW熱機(jī)效率熱機(jī)（正循環(huán)）4【例題8–5】計(jì)算汽油機(jī)的效率。汽油機(jī)是內(nèi)燃機(jī)的一種。內(nèi)燃機(jī)是燃料在汽缸內(nèi)燃燒，產(chǎn)生高溫高壓氣體，推動(dòng)活塞并輸出動(dòng)力的機(jī)械。1872年，德國工程師奧托（N.A.Otto，1832–1891）研制成功了第一臺(tái)四沖程活塞式煤氣內(nèi)燃機(jī)。1883年，德國人戴姆勒（G.Daimler，1834–1900）成功地制造出了第一臺(tái)汽油內(nèi)燃機(jī)。奧托循環(huán)由吸氣過程、壓縮過程、膨脹做功過程和排氣過程這四個(gè)沖程構(gòu)成（圖8–15）。

【例題8–5】計(jì)算汽油機(jī)的效率。汽油機(jī)是內(nèi)燃機(jī)的一種。內(nèi)燃機(jī)5ab：等壓過程bc：絕熱過程cd：等容過程de：絕熱過程eb：等容過程圖8–13奧托循環(huán)POP0V0VVabedcQ1Q2ab：等壓過程bc：絕熱過程cd：等容過程de：絕熱過程eb6單缸四沖程汽油機(jī)構(gòu)造圖單缸四沖程汽油機(jī)構(gòu)造圖7解:cd過程吸熱為:eb過程放熱為:所以，循環(huán)效率為:又過程de和bc有如下關(guān)系:圖8–15奧托循環(huán)POP0V0VVabedcQ1Q2解:cd過程吸熱為:eb過程放熱為:所以，循環(huán)效率為:又8r:壓縮比r:壓縮比9三、致冷機(jī)POVMNABCWD致冷機(jī)致冷系數(shù)致冷機(jī)（逆循環(huán)）三、致冷機(jī)POVMNABCWD致冷機(jī)致冷系數(shù)致冷機(jī)（逆循環(huán)）10家用電冰箱工作原理圖家用電冰箱工作原理圖11四、卡諾循環(huán)

1824年法國的年青工程師卡諾提出一個(gè)工作在兩熱源之間的理想循環(huán)—卡諾循環(huán)。給出了熱機(jī)效率的理論極限值。a→b：等溫膨脹，吸熱；b→c：

絕熱膨脹；c→d：等溫壓縮，放熱；d→a：絕熱壓縮。兩個(gè)等溫過程兩個(gè)絕熱過程Wabcd四、卡諾循環(huán)1824年法國的年青工程師12Wabcd低溫?zé)嵩锤邷責(zé)嵩纯ㄖZ熱機(jī)a—b等溫膨脹吸熱Wabcd低溫?zé)嵩锤邷責(zé)嵩纯ㄖZ熱機(jī)a—b等溫膨脹吸熱13Wabcdc—d

等溫壓縮放熱

d—a絕熱過程b—c

絕熱過程

Wabcdc—d等溫壓縮放熱d—a絕熱過程b—14WabcdWabcd15（1）要完成循環(huán)，必須有高溫?zé)嵩春偷蜏責(zé)嵩础＃?）卡諾熱機(jī)效率只與高溫?zé)嵩春偷蜏責(zé)嵩从嘘P(guān)。高溫?zé)嵩吹臏囟仍礁?，低溫?zé)嵩吹臏囟仍降?，效率越高。?）卡諾熱機(jī)的效率。討論（1）要完成循環(huán)，必須有高溫?zé)嵩春偷蜏責(zé)嵩?。?）卡諾熱機(jī)效16高溫?zé)嵩吹蜏責(zé)嵩纯ㄖZ致冷機(jī)卡諾致冷機(jī)（卡諾逆循環(huán)）卡諾致冷機(jī)致冷系數(shù)：Wabcd高溫?zé)嵩吹蜏責(zé)嵩纯ㄖZ致冷機(jī)卡諾致冷機(jī)（卡諾逆循環(huán)）卡諾17【例題8–6】一電冰箱在氣溫為40oC的房間內(nèi)工作，保持結(jié)冰室內(nèi)的溫度為–10℃，由于冰箱壁的絕熱層不是理想的，結(jié)冰室每小時(shí)自房間內(nèi)吸收熱量3×105J，假設(shè)冷凍裝置是卡諾致冷機(jī)，問冷凍機(jī)的電動(dòng)機(jī)每小時(shí)消耗多少能量?解：【例題8–6】一電冰箱在氣溫為40oC的房間內(nèi)工作，保持結(jié)冰18思考題8–7有兩個(gè)熱機(jī)分別使用不同的熱源作卡諾循環(huán)，在P–V圖上它們的循環(huán)曲線所包圍的面積相等，但形狀不同，如圖8-21所示。（1）它們吸熱和放熱差值是否相同？（2）對外所作的凈功是否相同？（3）效率是否相同？圖8-21POVT1

T2

T3

S1

S2

思考題8–7有兩個(gè)熱機(jī)分別使用不同的熱源作卡諾循環(huán)，在P–198–8有一個(gè)卡諾機(jī)，以它作熱機(jī)使用時(shí)，如果兩熱庫溫差越大，對做功越有利；當(dāng)作致冷機(jī)使用時(shí)，如果兩熱庫溫差越大，對于致冷機(jī)是否越有利？為什么？8–9若分別以某種服從p(V