4-4 循环过程 卡诺循环.ppt

文档介绍：各种热机的效率
液体燃料火箭
柴油机
汽油机
蒸汽机
1698年萨维利和1705年纽可门先后发明了蒸汽机,当时蒸汽机的效率极低。1765年瓦特进行了重大改进,大大提高了效率。人们一直在为提高热机的效率而努力,从理论上研究热机效率问题, 一方面指明了提高效率的方向,另一方面也推动了热学理论的发展。
热机发展简介
热机:持续地将热量转变为功的机器。
工作物质(工质):热机中被利用来吸收热量并对外做功的物质。
系统经过一系列变化状态过程后,又回到原来的状态的过程叫热力学循环过程。
一、循环过程
热力学第一定律
净功
特征
总放热
(取绝对值)
总吸热
A
B
正循环过程
逆循环过程
二、热机效率
热机效率
热机(正循环)
热机
高温热源
低温热源
A
B
例4-2 如图所示的内燃机循环又称为奥托循环。以理想气体为工作物质,计算奥托循环的效率。已知状态1为(p1,V1,T1),状态2为(p2,V2,T2),状态3为(p3,V2,T3),状态4为(p4,V1,T4)。
3
1
4
2
已知:
2→3,4→1为等体过程
1→2,3→4为绝热过程
求:
解: 在奥托循环中,只有2→3过程吸热,4→1过程放热。
3
1
4
2
绝热过程
因为1→2,3→4是绝热过程
在2→3等体增压过程中吸收热量
在4→1等体降压过程中放出热量
低温热源
高温热源
卡诺热机
A
1
2
3
4
卡诺循环是由两个准静态等温过程和两个准静态绝热过程组成。
三、卡诺循环
1824 年法国的年青工程师卡诺提出一个工作在两热源之间的理想循环—卡诺循环。给出了热机效率的理论极限值; 他还提出了著名的卡诺定理。
理想气体卡诺循环热机效率的计算
1 — 2 等温膨胀
2 — 3 绝热膨胀
3 — 4 等温压缩
4 — 1 绝热压缩
A
1
2
3
4
1 — 2 等温膨胀吸热
3 — 4 等温压缩放热