1、9-4 循环过程,9-4-1 循环过程,循环过程：系统经历了一系列状态变化过程以后，又回到原来状态的过程。,循环特征：经历一个循环过程后，内能不变。,aIb 为膨胀过程：,bIIa为压缩过程：,物质系统（工作物）作的净功：,结论：在任何一个循环过程中，系统所做的净功在数值上等于p V 图上循环曲线所包围的面积。,分过程：,顺时针,逆时针,循环过程的分类：,正循环：在p V 图上循环过程按顺时针进行,逆循环：在p V 图上循环过程按逆时针进行,热机：工作物质作正循环的机器,致冷机：工作物质作逆循环的机器,设在一个循环过程，系统吸热 Q1 ，放出热量的绝对值为 Q2，对外做的净功为W，则。,循环过
2、程的热力学第一定律：,9-4-2 热机和制冷机,工作物质：在热机中被用来吸收热量、并对外做功的物质。,热机效率：在一次循环过程中，工作物质对外作的净功与它从高温热源吸收的热量之比。,热机 ：持续地将热量转变为功的机器 .例如蒸汽机、 内燃机、汽轮机等,致冷过程：外界作功W，系统吸热 Q2，放热 Q1。,致冷系数：,制冷系数：制冷机从低温热源吸取的热量与外界做功之比。,9-4-3 卡诺循环及其效率,1824年，法国青年科学家卡诺（1796 -1832）提出一种理想热机，工作物质只与两个恒定热源（一个高温热源，一个低温热源）交换热量。整个循环过程是由两个绝热过程和两个等温过程构成，这样的循环过程称
3、为卡诺循环。,理想气体准静态卡诺循环由两个等温过程和两个绝热过程组成。,AB过程吸热：,CD过程放热：,BC和DA过程：,卡诺循环效率：,结论：卡诺循环必须有高温热源和低温热源。卡诺循环的效率仅仅由两热源的温度决定。卡诺循环的效率总小于1。（T2不可能为0K）,T1与T2的温差越大，效率越高,图中两卡诺循环 吗 ？,卡诺致冷机：卡诺循环沿逆时针进行,卡诺致冷系数：,例1. 3.210 -2 kg氧气作ABCD循环过程。AB和C D都为等温过程，设T1 = 300 K，T2 = 200 K，V2 = 2V1。求循环效率。,解：,吸热,放热,吸热,放热,例2. 计算奥托机的循环效率。c d, e b为等容过程； b c，d e为绝热过程。,解：,吸热,放热,r为压缩比，r越大，效率越高,例3. 一卡诺循环ABCDA，其工质为理想气体，热源温度T1=100，冷凝器温度T0=0 。如果维持冷凝器温度不变，提高热源温度到T2，使循环ABCDA的净功增加为原循环ABCDA的两倍,如图所示.求(1) ABCDA循环的热源温度T2; (2) ABCDA循环的效率.,解：对循环ABCDA有,对循环ABC D A有,此时卡诺循环效率为：,
