卡诺循环卡诺循环在定温放热 定温吸热 绝热膨胀 绝热压缩 中的那个过程是对外做功的 可不可以把以上四个过程说成是 可逆定温放热 可逆定温吸热 可逆绝热膨胀 可逆绝热压缩
卡诺循环是热力学中最理想的一种可逆循环。它以理想气体为工作物质,由两个等温过程和两个绝热过程所组成。这种循环过程是法国物理学家、工程师卡诺于1824年提出的。
(2)说明
①在整个循环过程中,理想气体经过一系列的状态变化以后,其内能不变,但要作功,并有热量交换。 循环分为四个过程进行。在p-V图上用两条等温线和两条绝热线表示(如图)。图中曲线AB和CD是温度为T1和T2的两条等温线,曲线BC和DA是两条绝热线。我们讨论按p-V图上顺时针方向沿封闭曲线ABCDA进行的循环。 (这种循环叫做正循界工作物质作正循环的机器叫做热机,它是把热转变为功的一种机器。)
第一过程:A→B,等温膨胀,Q...全部
卡诺循环是热力学中最理想的一种可逆循环。它以理想气体为工作物质,由两个等温过程和两个绝热过程所组成。这种循环过程是法国物理学家、工程师卡诺于1824年提出的。
(2)说明
①在整个循环过程中,理想气体经过一系列的状态变化以后,其内能不变,但要作功,并有热量交换。
循环分为四个过程进行。在p-V图上用两条等温线和两条绝热线表示(如图)。图中曲线AB和CD是温度为T1和T2的两条等温线,曲线BC和DA是两条绝热线。我们讨论按p-V图上顺时针方向沿封闭曲线ABCDA进行的循环。
(这种循环叫做正循界工作物质作正循环的机器叫做热机,它是把热转变为功的一种机器。)
第一过程:A→B,等温膨胀,Q1=EB-EA+w1;
第二过程:B→C,绝热膨胀,O=Ec-EB+W2;
第三过程:C→D等温压缩,-Q2=ED-EC-W3;
第四过程:D→A,绝热压缩,O=EA-ED-W4
把上面四式相加得 Q1-Q2=W1+W2-W3-W4=W0
式中Q是从高温热源吸收的热量,Q2是向低温热源放出的热量,W是理想气体(工作物质)对外所作的净功,在数值上等于p-V图上封闭曲线所包围的面积。
Q1-Q2=W。
上式表示,理想气体经过一个正循环,从高温热源吸收的热量Q1,一部分用于对外作功,另一部分则向低温热源放出(如图)。即热量Q1不能全部转换为功W,转换为功的只是Q1-Q2。
通常把热机的热效率表示为ηt=W/ Q1=( Q1-Q2) / Q1=1- Q1/ Q2
由于Q2不可能等于零,所以热机热效率总是小于l,ηt常用百分比表示。
②卡诺从理论上进一步证明,在卡诺循环中,
等温膨胀时吸收的热量Ql=nRTl 1nV2/V1 (1)
等温压缩时放出的热量Q2=nRT2lnV3/V4, (2)
由绝热方程式TVγ-1=常量,可得T1 TV2γ-1= T2 TV3γ-1 (3)
T1 TV1γ-1= T2 TV4γ-1 (4)
式中的T表示高温热源的绝对温度,T表示低温热源的绝对温度。
公式表明:一切热机要完成一次循环,都必须有高温和低温两个热源。热机的热效率只和两个热源的温度有关,和工作物质无关。两个热源的温差愈大,热效率愈高,也就是从热源所吸收的热量的利用率愈大。
要提高热效率必须提高高温热源的温度,或降低低温热源的温度。一般采取前者。公式为人们指出了一条提高热机效率的途径。
③卡诺循环也可以按p-V图的逆时针方向沿封闭曲线ADCBA进行,这种循环,叫做逆循环。
在这个逆循环中,外界必须对这个从低温热源吸取热量的系统作功,只要将逆循环重复下去,就可以从低温热源中取出任意数量的热量。作逆循环的机器叫致冷机,它是利用外界作功获得低温的机器。收起