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1、1,熱機發(fā)展簡介 1698年薩維利和1705年紐可門先后發(fā)明了蒸汽機 ，當(dāng)時蒸汽機的效率極低 . 1765年瓦特進行了重大改進 ，大大提高了效率 .人們一直在為提高熱機的效率而努力，從理論上研究熱機效率問題， 一方面指明了提高效率的方向,另一方面也推動了熱學(xué)理論的發(fā)展 .,2,各種熱機的效率,液體燃料火箭,柴油機,汽油機,蒸汽機,3,熱機 :持續(xù)地將熱量轉(zhuǎn)變?yōu)楣Φ臋C器.,4,冰箱循環(huán)示意圖,5,系統(tǒng)經(jīng)過一系列變化狀態(tài)過程后，又回到原來的狀態(tài)的過程叫熱力學(xué)循環(huán)過程.,由熱力學(xué)第一定律,特征,一 循環(huán)過程,注意:1.熱一律對單一、循環(huán)過程都成立.,6,2.W為凈功,Q為凈熱:,二 熱機效率和致冷機

2、的致冷系數(shù),熱機（正循環(huán)、順時針）,致冷機（逆循環(huán)、逆時針）,凈功W為:正、負(fù)功代數(shù)和.,7,熱機,熱機效率,低溫?zé)嵩?8,致冷機致冷系數(shù),低溫?zé)嵩?9,例 1 汽油機可近似看成如圖循環(huán)過程(Otto循環(huán))，其中AB和CD為絕熱過程，求此循環(huán)效率.,解,10,又AB和CD是絕熱過程：,所以,V,壓縮比,11,三 卡諾循環(huán),1824 年法國的年青工程師卡諾提出一個工作在兩熱源之間的理想循環(huán) 卡諾循環(huán). 給出了熱機效率的理論極限值； 他還提出了著名的卡諾定理.,12,卡諾循環(huán)是由兩個準(zhǔn)靜態(tài)等溫過程和兩個準(zhǔn)靜態(tài)絕熱過程組成 .,低溫?zé)嵩碩2,13,理想氣體卡諾循環(huán)熱機效率的計算,A B 等溫膨脹 B

3、 C 絕熱膨脹 C D 等溫壓縮 D A 絕熱壓縮,卡諾循環(huán),14,A B 等溫膨脹吸熱,C D 等溫壓縮放熱,15,D A 絕熱過程,B C 絕熱過程,所以,16,卡諾熱機效率,卡諾熱機效率與工作物質(zhì)無關(guān)，只與兩個熱源的溫度有關(guān)，兩熱源的溫差越大，則卡諾循環(huán)的效率越高 .,17,卡諾致冷機（卡諾逆循環(huán)）,卡諾致冷機致冷系數(shù),低溫?zé)嵩碩2,18,圖中兩卡諾循環(huán) 嗎 ？,19,例2 一電冰箱放在室溫為 的房間里，冰箱儲藏柜中的溫度維持在 . 現(xiàn)每天有 的熱量自房間傳入冰箱內(nèi),若要維持冰箱內(nèi)溫度不變,外界每天 需作多少功,其功率為多少? 設(shè)在 至 之間運轉(zhuǎn)的冰箱的致冷系數(shù)是卡諾致冷機致冷系數(shù)的 55% .,解,20,房間傳入冰箱的熱量 在熱平衡時,由 得,21,保持冰箱在 至 之間運轉(zhuǎn)，每天需作功,功率,END,