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朗肯循环与卡诺循环的区别与联系,详细点的 卡诺循环在温熵图上的表示

2020-07-20知识125

朗肯循环与卡诺循环的区别与联系,详细点的 话说这东西工程热力学教材上都有详细讲解的,还特意在这问?我就大致讲讲吧。事实上朗肯循来环就是卡诺循环的改进版。卡诺循源环虽然是可逆循环,拥有最高的热效率,但它并不符合工程实际。如果将卡诺循环用于火电,利用水的相变确实可以实现定温吸放热,但两个绝热变温过程,在温熵百图中是完全在汽液混合区的,也就是说汽轮机工作时要承受大量液滴的冲击,用于升压的循环泵也需要去压缩汽液混合物。度这对这些器械都是非常有害的。所以要改造卡诺循环。在工质加热到饱和蒸汽后再进行一段时间的加热使它达到过知热,再送入汽轮机做功。同时凝汽器中将工质冷却到饱和水状态之后再进行少许升压预热,再送入锅炉。这样的循环就是朗肯循环,也是现在普遍道应用在火电站的热力循环。工程热力学教材上应该有两种循环的温熵图对比,就能更直观地了解。卡诺循环和熵有什么关系 设想有两个热源,一个卡诺循环从第一个热源中抽取一定量的热Q',相应的温度为T和T',则:现在设想一个任意热机的循环,在系统中从N个热源中交换一系列的热Q1,Q2.QN,并有相应的温度T1,T2,.TN,设系统接受的热为正量,系统放出的热为负量,可以知道:如果循环向反方向运行,公式依然成立.求证,我们为有N个热源的卡诺循环中引入一个有任意温度T0的附加热源,如果从T0热源中,通过j次循环,向Tj热源输送热Qj,从定义绝对温度的式中可以得出,从T0热源通过j次循环输送的热为:现在我们考虑任意热机中N个卡诺循环中的一个循环,在循环过程结束时,在T1,.,TN个热源中,每个热源都没有纯热损失,因为热机抽取的每一份热都被循环过程弥补回来.所以结果是(i)热机作出一定量的功,(ii)从T0 热源中抽取总量为下式的热:如果这个热量是正值,这个过程就成为第二类永动机,这是违反热力学第二定律的,所以正如下式所列:只有当热机是可逆的时,式两边才能相等,上式自变量可以一直重复循环下去.要注意的是,我们用Tj 代表系统接触的温度,而不是系统本身的温度.如果循环不是可逆的,热量总是从高温向低温处流动.所以:这里T代表当系统和热源有热接触时系统的温度.然而,如果循环是可逆的,系统总是趋向平衡,所以。请教卡诺循环的图像问题 卡诺循环包括四个步骤:等温膨胀,绝热膨胀,等温压缩,绝热压缩即理想气体从状态1(P1,V1,T1)等温膨胀到状态2(P2,V2,T2),【过程1】再从状态2绝热膨胀到状态3(P3,V3,T3),【过程2】此后,从状态3等温压缩到状态4(P4,V4,T4),【过程3】最后从状态4绝热压缩回到状态1。【过程4】这种由两个等温过程和两个绝热过程所构成的循环成为卡诺循环。U∝T,所以U/S图就等于T/S图。S是熵啊。过程1:等温膨胀,U不变,V增加,熵增;dS=∫Pdv;过程2:绝热膨胀,S不变,V增加,T 下降,U下降;过程3、4就不说了,分别1和2反过来就是了。温熵图上竖直线表示什么含义? 你已澄清说,温熵图上以熵S为横轴,温度T为纵轴。那么,T-S图上的竖直线代表一个等熵过程。一个过程的热效应为:Q=T*(S2-S1),如果S2=S1(等熵过程),那么Q=0(即过程是绝热的)。而到底是绝热膨胀还是绝热压缩,则要进一步看两条相关的压力曲线。如果S2所对应的温度P2 大于S1 所对应的压力P1,则由S1到S2的这一步就是绝热压缩(P2>;P1),反之就是绝热膨胀。请教卡诺循环的图像问题 卡诺循环包括四个步骤:等温膨胀,绝热膨胀,等温压缩,绝热压缩。即理想气体从状态1(P1,V1,T1)等温膨胀到状态2(P2,V2,T2),【过程1】再从状态2绝热膨胀到状态3。怎样读温熵图? 卡诺循环在温熵图中是一个矩形,两水平线代表可逆等温过程(不可逆过程在图上画不出来),曲线下面积为两过程的吸热量(上方曲线的围成面积为正,代表吸热,下方曲线的围成面积为负,代表放热)。可逆过程的吸热量dQ=TdS,对于可逆等温,知T为常量积分时可提出积分号,故Q=T(S2-S1),可见就是线下面积。两垂直线为可逆等熵过程,也就是可逆绝热过程。很明显单独的一条线不能围成面积,故过程无热效应。可逆绝热过程中,每一微小步骤都没道有吸热或放热,因此在绝热线上的任意两点间的熵差都是零。故可逆绝热过程就是可逆等熵过程。但不可逆绝热过程熵要变化(总是增大,称为熵增原理)矩形的面积回(为正),代表一个循环中总的吸热量。由于一个循环后系统恢复到起点,即状态不变,故内能不变,说明系统在一个循环中将净的吸热量(矩形面积)转化为对外做功,功的量也是该矩形面积。利用温熵图,可以非常方便地求可逆过程中的热量。循环中的功也答容易计算。利用该图求效率,比p-V图方便多了。等熵时温度增加或减少代表着什么?答:代表可逆绝热过程中温度升高啊,升高有什么后果用绝热过程方程就知道了啊

#可逆过程#卡诺循环#绝热过程

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