大學(xué)物理課件第Ⅵ章3

1、第三節(jié)第三節(jié) 循環(huán)過程循環(huán)過程如何提高如何提高熱機(jī)熱機(jī)的效率？即如何將熱量盡可能多地轉(zhuǎn)化為功？的效率？即如何將熱量盡可能多地轉(zhuǎn)化為功？通過某種通過某種工作物質(zhì)工作物質(zhì)不斷地將吸收的熱量轉(zhuǎn)化為機(jī)械功不斷地將吸收的熱量轉(zhuǎn)化為機(jī)械功的裝置，如蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)等的裝置，如蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)等循環(huán)過程循環(huán)過程物質(zhì)系統(tǒng)的狀態(tài)物質(zhì)系統(tǒng)的狀態(tài)經(jīng)歷一系列變化經(jīng)歷一系列變化后，又回到原來后，又回到原來狀態(tài)狀態(tài)Q1(0) 吸吸熱熱Q2(0) 放放熱熱abVpO正循環(huán)正循環(huán)負(fù)循環(huán)負(fù)循環(huán)v 循環(huán)過程的兩種形式循環(huán)過程的兩種形式由于內(nèi)能是狀態(tài)量，僅與始末狀態(tài)有關(guān)，由于內(nèi)能是狀態(tài)量，僅與始末狀態(tài)有關(guān)，經(jīng)歷一個(gè)循環(huán)過程后經(jīng)歷一個(gè)循

2、環(huán)過程后由熱力學(xué)第一定律由熱力學(xué)第一定律q 正循環(huán)過程分析正循環(huán)過程分析從高溫?zé)嵩次鼰釓母邷責(zé)嵩次鼰釋ν庾龉ν庾龉ο虻蜏責(zé)嵩捶艧嵯虻蜏責(zé)嵩捶艧釤釞C(jī)工作基礎(chǔ)，熱機(jī)工作基礎(chǔ)，故又稱熱機(jī)循環(huán)故又稱熱機(jī)循環(huán)pVOIIIacdbq 負(fù)循環(huán)過程分析負(fù)循環(huán)過程分析pVOIIIacdb從低溫?zé)嵩次鼰釓牡蜏責(zé)嵩次鼰嵯蚋邷責(zé)嵩捶艧嵯蚋邷責(zé)嵩捶艧嵬饨缱龉ν饨缱龉χ评錂C(jī)工作基礎(chǔ)，故又稱制冷循環(huán)制冷機(jī)工作基礎(chǔ)，故又稱制冷循環(huán)通過對某種工作物質(zhì)做功，使之不斷地從低溫?zé)嵩赐ㄟ^對某種工作物質(zhì)做功，使之不斷地從低溫?zé)嵩次鼰?，并向高溫?zé)嵩捶懦鰺崃康难b置。吸熱，并向高溫?zé)嵩捶懦鰺崃康难b置。制冷機(jī)制冷機(jī)pVOIIIacdb1824

3、年法國工程師卡諾提出工作在兩個(gè)熱源之間的年法國工程師卡諾提出工作在兩個(gè)熱源之間的理想理想可逆循環(huán)，即可逆循環(huán)，即卡諾循環(huán)卡諾循環(huán)卡諾循環(huán)包括兩個(gè)等卡諾循環(huán)包括兩個(gè)等溫和兩個(gè)絕熱過程溫和兩個(gè)絕熱過程薩迪薩迪卡諾卡諾(17961832年年 )，法國青年，法國青年工程師、熱力學(xué)的創(chuàng)始人之一。兼有工程師、熱力學(xué)的創(chuàng)始人之一。兼有理論科學(xué)才能與實(shí)驗(yàn)科學(xué)才能，是第理論科學(xué)才能與實(shí)驗(yàn)科學(xué)才能，是第一個(gè)把熱和動力聯(lián)系起來的人，是熱一個(gè)把熱和動力聯(lián)系起來的人，是熱力學(xué)的真正的理論基礎(chǔ)建立者。力學(xué)的真正的理論基礎(chǔ)建立者。 1812年，卡諾考入巴黎理工學(xué)院，年，卡諾考入巴黎理工學(xué)院，受教于受教于泊松、蓋泊松、蓋-呂

4、薩克、安培呂薩克、安培和和阿阿拉果拉果等著名科學(xué)家等著名科學(xué)家卡諾的理論影響過卡諾的理論影響過克拉珀龍、開爾文和克勞修斯克拉珀龍、開爾文和克勞修斯等物理學(xué)家等物理學(xué)家 卡諾的理論是卡諾的理論是“一門具有可靠的基礎(chǔ)、清楚的概念和明一門具有可靠的基礎(chǔ)、清楚的概念和明確的邊界的科學(xué)確的邊界的科學(xué)” ” 麥克斯韋麥克斯韋著有著有關(guān)于火的動力關(guān)于火的動力 v 理想氣體卡諾正循環(huán)（熱機(jī)循環(huán)）的效率理想氣體卡諾正循環(huán)（熱機(jī)循環(huán)）的效率對于兩個(gè)絕熱過程，由理想氣體絕熱方程可得對于兩個(gè)絕熱過程，由理想氣體絕熱方程可得僅適用于計(jì)算卡諾熱機(jī)效率僅適用于計(jì)算卡諾熱機(jī)效率說明：說明：q 卡諾循環(huán)的效率卡諾循環(huán)的效率小于小于1q 卡諾熱機(jī)的效率與工作物質(zhì)無關(guān)，只與兩個(gè)熱源卡諾熱機(jī)的效率與工作物質(zhì)無關(guān)，只與兩個(gè)熱源的溫度有關(guān)的溫度有關(guān)，增大溫差可以提高效率，增大溫差可以提高效率q 在兩個(gè)恒溫?zé)嵩粗g工作的所有熱機(jī)中，以卡諾在