文档介绍：NO. 11 NO. 11 - -1 1 2011 2011 - - 11 11 - - 22 22 Fundamentals of Thermodynamics 内容纲要内容纲要三、卡诺定理一、循环过程(卡诺循环) 二、热力学第二定律 1. 热机的效率能否达到 100 %吗? 随着气体膨胀,压强逐渐减小,当减至与外界压强相等时,就不能再对外作功; 要让气体不断膨胀,就必须做很长的气缸。分析: 分析: pV,热源为了能够连续不断地对外作功,必须让工作物质经过膨胀作功后回到初始状态, 形成一个循环过程。不现实! 不现实! 等温膨胀过程逆循环 逆循环 1. 循环过程(正循环、逆循环) 四、循环过程( cycle process ) pV o W AV BVABcd W pV o AV BVAB 1 系统作净功: 0?W 0?W 正循环正循环经过一个循环过程,系统内能。不变! 0?Q 0?Q 系统(如热机中的工作物质)经一系列变化后又回到初态的整个过程叫循环过程。系统净吸热: 2 热机高温热源低温热源 2. 热机、致冷机四、循环过程热机(工作于正循环) ( cycle process ) 致冷机(工作于逆循环) 1Q 2QW 致冷机高温热源低温热源 1Q 2QW 热机的热机的效率: 效率: 1 211Q QQQ W ????致冷机致冷机致冷系数: 致冷系数: 21 22QQ QW Qe??? 1 21Q Q??四、循环过程热机:蒸气机、内燃机、喷气机等( cycle process ) 液体燃料火箭%48 ??蒸气机%8??柴油机%37 ??汽油机%25 ?? Sterlin Sterlin 热机热机四、循环过程冰箱、冷气机、热泵、空调等( cycle process ) 制冷机制冷机与热泵与热泵致冷机:致冷机制冷机热机的效率不可能达到 100 %! 答案: 答案: 第二类永动机(从单一热源吸取热量完全用来对外做功的热机)不能实现! 例例1. 1. 1mol 氦气理想气体( C v,m =3R/2 )的循环过程如图 T-V 图所示,其中 c点的温度为 T c =600K ,试求: (1)ab 、 bc、 ca各个过程系统吸收的热量; (2)经过一个循环系统所做的净功? (3)循环的效率。)m 10 ( 33??V )(KTo b a c12 )()1( abmp, ab????TTCQ?J5. 3739 )( bcm V, bc???TTCQ?J 03 . 3456 ln c ac ca??V V RT Q?J 03 . 963 )2( ca bc ab????QQQW% 38 . 13 )3( ca bc 1????QQ W Q W?