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1 熱機(jī)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(jī) 當(dāng)時(shí)蒸氣機(jī)的效率極低 1765年瓦特進(jìn)行了重大改進(jìn) 大大提高了效率 人們一直在為提高熱機(jī)的效率而努力 從理論上研究熱機(jī)效率問題 一方面指明了提高效率的方向 另一方面也推動(dòng)了熱學(xué)理論的發(fā)展 2 各種熱機(jī)的效率 液體燃料火箭 柴油機(jī) 汽油機(jī) 蒸氣機(jī) 3 熱機(jī) 持續(xù)地將熱量轉(zhuǎn)變?yōu)楣Φ臋C(jī)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 6 二熱機(jī)效率和致冷機(jī)的致冷系數(shù) 熱機(jī) 正循環(huán) 致冷機(jī) 逆循環(huán) 7 熱機(jī) 熱機(jī)效率 低溫?zé)嵩?8 致冷機(jī)致冷系數(shù) 低溫?zé)嵩?9 例1汽油機(jī)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bc和da是絕熱過程 所以 v 11 三卡諾循環(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 他還提出了著名的卡諾定理 12 卡諾循環(huán)是由兩個(gè)準(zhǔn)靜態(tài)等溫過程和兩個(gè)準(zhǔn)靜態(tài)絕熱過程組成 低溫?zé)嵩磘2 13 理想氣體卡諾循環(huán)熱機(jī)效率的計(jì)算 a b等溫膨脹b 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(jī)效率 卡諾熱機(jī)效率與工作物質(zhì)無關(guān) 只與兩個(gè)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(jī) 卡諾逆循環(huán) 卡諾致冷機(jī)致冷系數(shù) 低溫?zé)嵩磘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(chǔ)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(yùn)轉(zhuǎn)的冰箱的致冷系數(shù)是卡諾致冷機(jī)致冷系數(shù)的55 解 20 房間傳
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