1、第十三章 熱力學基礎(chǔ)(3),NO. 111,20111122,Fundamentals of Thermodynamics,內(nèi)容綱要,三、卡諾定理,一、循環(huán)過程（卡諾循環(huán)）,二、熱力學第二定律,問題：,1. 熱機的效率能否達到100嗎？,隨著氣體膨脹，壓強逐漸減小，當減至與外界 壓強相等時，就不能再對外作功；,要讓氣體不斷膨脹，就必須做很長的氣缸。,分析：,為了能夠連續(xù)不斷地對外作功，必須讓工作物質(zhì)經(jīng)過膨脹作功后回到初始狀態(tài)，形成一個循環(huán)過程。,不現(xiàn)實！,等溫膨脹過程,逆循環(huán),1. 循環(huán)過程（正循環(huán)、逆循環(huán)）,四、循環(huán)過程,（cycle process）,系統(tǒng)作凈功：,正循環(huán),經(jīng)過一個循。

2、1,熱機發(fā)展簡介 1698年薩維利和1705年紐可門先后發(fā)明了蒸氣機 ，當時蒸氣機的效率極低 . 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。

3、8循環(huán)過程和卡諾循環(huán),1.循環(huán)過程,熱力學系統(tǒng)經(jīng)歷了一系列熱力學過程后又回到初始狀態(tài)，這個過程為循環(huán)過程。,2.準靜態(tài)循環(huán)過程,循環(huán)過程中每一個狀態(tài)都是由熱平衡態(tài)構(gòu)成的，這個過程為準靜循環(huán)過程。,進行循環(huán)的熱力學系統(tǒng)叫工作物質(zhì)。,3.工作物質(zhì),4.正循環(huán)與逆循環(huán),正循環(huán),P-V圖循環(huán)曲線順時針。,逆循環(huán),P-V圖逆時針。,1.什么是熱機,把熱能轉(zhuǎn)換為機械能的裝置稱為熱機，如蒸汽機、內(nèi)燃機等。,在正。

4、范例8.8 卡諾循環(huán)圖,為了提高熱機的效率，1824年法國青年工程師卡諾從理論上研究了一種理想循環(huán)：卡諾循環(huán)。這就是只與兩個恒溫熱源交換熱量，不存在漏氣和其他熱耗散的循環(huán)。,解析假設(shè)理想氣體的質(zhì)量為M，摩爾質(zhì)量為，在a、b、c和d各狀態(tài)的體積分別為Va、Vb、Vc和Vd。,如圖所示，理想氣體準靜態(tài)卡諾循環(huán)在p-V圖上是兩條等溫線和兩條絕熱線所圍成的封閉曲線。理想氣體由狀態(tài)a出發(fā)，先經(jīng)過溫度為T1。

5、5.8循環(huán)過程和卡諾循環(huán),一、循環(huán)過程及其效率,蒸汽機的工作過程：,A-高溫熱源B-鍋爐 C-泵 D-汽缸E-低溫熱源,水泵C將水打入加熱器即鍋爐B中，水在鍋爐內(nèi)加熱，變成溫度和壓強較高的蒸汽吸熱而使內(nèi)能增加的過程。蒸汽通過傳送裝置進入汽缸D中，并在 汽缸中膨脹，推動活塞對外做功，同時蒸汽的內(nèi)能減少，在這一過程中內(nèi)能通過做功轉(zhuǎn)化為機械能。最后蒸汽成為廢氣進入冷卻器E中，經(jīng)過冷卻放熱的過程而凝結(jié)成水。

6、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。

7、第二節(jié) 卡諾循環(huán)和卡諾定理 前面可知：熱機循環(huán)的熱效率為 可見任何熱機循環(huán)的熱效率永遠小于 1。 思考：在一定的條件下，熱機循環(huán)的熱效率最 高可以達到多少影響循環(huán)熱效率的因素有哪 些又如何提高循環(huán)熱機的效率下面通過卡 諾循環(huán)和卡諾定理的分析。

8、8 循 環(huán) 過 程 和 卡 諾 循 環(huán) 熱 力 學 系 統(tǒng) 經(jīng) 歷 了 一 系 列 熱 力 學過 程 后 又 回 到 初 始 狀 態(tài) ， 這 個 過 程 為 循 環(huán) 過 程 。 循 環(huán) 過 程 中 每 一 個 狀 態(tài) 都 是 由 熱平 衡。

9、太 原 理 工 大 學 物 理 系 1698年 塞 萊 斯 和 1712年 紐 科 門 先 后 發(fā) 明 了 蒸汽 機 ， 當 時 蒸 汽 機 的 效 率 極 低 .瓦 特 在 17631781年 期 間 對 蒸 汽 機 進 行 了 重 大。