热学(1).ppt

文档介绍：热机—利用热来做功的机器。工质—热机中被用来吸热并对外作功的物质。冷水热水热机(火力发电)原理图(锅炉)泵汽轮机发电机冷凝器循环汽循环水水在锅炉中加热,变成高温高压蒸汽进入汽缸,推动汽轮机的叶轮对外做功。做功后的废气进入冷凝器凝结为水。泵对水做功,将其压回到锅炉。§**§、循环过程:系统经历一系列状态变化又回到初态。E=0,Q=A当循环为准静态过程时,在状态图中对应闭合曲线。abc,膨胀,对外做功A1;cda,外界对系统做功A2;循环过程总功(净功)A=A1-A2等于p-V图上闭合曲线围的面积。V0paV1V2cbd顺时针正循环热机AQ1Q2循环过程系统总吸热为Q1循环过程系统总放热为Q2循环过程净吸热Q1-Q2热一律:循环过程:E=0热机能流图高温热库低温热库Q1Q2工质二、热机效率热机效率=循环过程工质对外做的净功A循环过程工质从高温热源吸收的热量Q1=A1-A2例:以空气为工质的四冲程内燃机中的循环过程-----(1)(爆炸过程)bc点火,气体燃烧产生热量,由于爆炸时间短促,等体过程。(4)等体放热da开放排气口,气体压强降为大气压,(3)绝热膨胀(推动活塞作功)cdpVV1V2Oadcbp0da中放出的热量Q2bc中吸收的热量Q1循环的效率应为由cd及ab绝热过程r=V1/V2叫做压缩比。汽油内燃机的压缩比不能大于7,否则混合气体在尚未压缩至b点时温度已高到足以引起混合气体燃烧。实际上汽油机的效率只有25%左右设:r=7=:如图所示循环过程,c→a是绝热过程,Pa,Va,Vc已知,比热比为g,求循环效率。VpOVaVCpaabc解:正循环abQ1=Cp,m(Tb-Ta)b→cQ2=CV,m(Tc-Tb)VpOVaVCpaabcp§(Carnotcycle)**一、卡诺循环二、卡诺循环的四个过程12等温膨胀,体积V1V223绝热膨胀,体积V2V334等温压缩,体积V3V441绝热压缩,体积V4V1VOp12V1V23V3V4T1T24理想气体,准静态循环,只和两个恒温热库交换热量。为了提高热机效率,1824年法国青年工程师卡诺提出了一个理想循环,它体现了热机循环的基本特怔,我们称它为卡诺循环。VOp12V1V23V3V4T1T2412等温膨胀吸热34等温压缩放热2341三、卡诺循环的效率