文档介绍：一、循环过程
1. 循环过程:系统经历一系列的变化过程又回到初始状态的过程。
循环特征:经历一个循环过程后,内能不变
§3 循环过程
净功:
结论:在任何一个循环过程中,系统所作的净功在数值上等于p-V图上循环曲线所包围的面积。
膨胀过程Am
压缩过程An
Q2
循环包括:正循环--热机
逆循环--致冷机
正循环
逆循环
——热力循环
正循环
过程组成
Q1
A
高温热源
低温热源
工质
工质从某些高温热源吸热 Q1,向某些低温热源放热 Q2,对外作功 A
热机进行热功转换的媒介物质
工质净吸热
工质对外作净功
热机效率:一次循环过程中,工质对外作的净功A占从高温热源吸收热量Q1的比例,即
说明:
Q1包括整个循环过程中吸收的热量(即总吸热);
Q2包括整个循环过程中放出的热量(即总放热) 。
正循环
逆循环
——致冷循环
过程组成
Q1
A
Q2
高温热源
低温热源
工质
外界对工质作功 A ,使工质从某些低温热源吸热 Q2 ,再向某些高温热源(外界)放热 Q1
工质净吸热
外界对工质作功
致冷系数:从低温热源吸收的热量Q2与外界对工质作的正功A之比
电冰箱工作原理(工质为氨或***里昂)
①氨气由压缩机A绝热压缩成高温(70℃)、高压(9×105Pa)液体
③常温高压液体经过节流阀降压(3×105Pa) 、降温并部分汽化
②液体经冷凝器(高温热源)等压冷却,放出热量Q1而冷凝成液态氨(20℃)
④低温低压液氨进入蒸发器(低温热源),由于压缩机的抽吸作用因而压力更低;液氨吸收热量Q2并发生汽化;汽化的低温(- 20℃)低压氨被吸入压缩机A。
工质为理想气体,只和两个恒温热库交换热量的准静态循环
二、卡诺循环
由两个等温过程和两个绝热过程组成的循环
等温压缩过程
绝热膨胀过程
绝热压缩过程
等温膨胀过程
——理想的热机循环
Q1
Q2
cd:向低温热源T2放热Qcd
ab:从高温热源T1吸热Qab
bc和da:
低温热源T2
高温热源T1
效率:
热量交换:
由绝热过程方程有:
Q1
Q2
结论:卡诺循环的效率仅仅由两热源的温度决定。
卡诺循环效率:
卡诺致冷机
高温热源T1
低温热源T2
卡诺致冷系数
⑵根据内能、热量、功的计算式和热力学第一定律,计算出循环过程中吸热、放热和做功的值
⑶对于致冷循环中,要明确致冷对象(可以在不止一个对象中吸热),Q2是指从要致冷的对象中吸收的总热量
⑷对于卡诺循环,根据高温和低温热源温度计算
热机循环效率和致冷机致冷系数解题思路
⑴画出循环过程的p-V图,弄清工质在各过程中吸热、放热及做功的情况