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怎么判断卡诺循环热机还是制冷机 大学物理卡诺制冷机的制冷效率是怎么推导的?

2020-07-22知识15

什么是卡诺循环 卡诺循环2113(Carnot cycle)是只有两个热源(一个高温热5261源温度T1和一个低温4102热源温度T2)的简单循环1653。由于工作物质只能与两个热源交换热量,所以可逆的卡诺循环由两个等温过程和两个绝热过程组成。卡诺循环包括四个步骤:等温吸热,绝热膨胀,等温放热,绝热压缩。即理想气体从状态1(P1,V1,T1)等温吸热到状态2(P2,V2,T2),再从状态2绝热膨胀到状态3(P3,V3,T3),此后,从状态3等温放热到状态4(P4,V4,T4),最后从状态4绝热压缩回到状态1。扩展资料:一、卡诺循环效率一致可以证明,以任何工作物质作卡诺循环,其效率都一致;还可以证明,所有实际循环的效率都低于同样条件下卡诺循环的效率,也就是说,如果高温热源和低温热源的温度确定之后卡诺循环的效率是在它们之间工作的一切热机的最高效率界限。因此,提高热机的效率,应努力提高高温热源的温度和降低低温热源的温度,低温热源通常是周围环境,降低环境的温度难度大、成本高,是不足取的办法。现代热电厂尽量提高水蒸气的温度,使用过热蒸汽推动汽轮机,正是基于这个道理。二、卡诺意义卡诺的研究具有多方面的意义。他的工作为提高热机效率指明了方向;他的结论已经包含了热力学第。请问一个关于证明卡诺热机效率最高的问题 卡诺热机的循环过程:第一阶段,温度为的等温膨胀过程,系统从高温热源吸收热量;第二阶段,绝热膨胀过程,系统温度从高降低;第三阶段,温度为的等温压缩过程,系统把热量释放给低温热源;第四阶段,绝热压缩过程,系统温度从低升高。卡诺热机的效率:由定义η=A/Q知,η=1-T1/T2卡诺定理:⑴在相同的高温热源和相同的低温热源之间工作的一切可逆热机,其效率都相等,与工作物质无关,与可逆循环的种类也无关。⑵在相同的高温热源和相同的低温热源之间工作的一切不可逆热机,其效率都小于可逆热机的效率。证明:设在两个热源之间,有可逆机R(即卡诺机)和任意的热机I在工作(图2.2)。调节两个热机使所作的功相等。可逆机及从高温热源吸热Ql,作功W,放热(Ql-W)到低温热源,其热机效率为 ηk=W/QI(图中所示是可逆机R倒开的结果)。另一任意热机I,从高温热源吸热Q1’,作功W,放热(Q1’-W)到低温热源,其效率为ηI=W/Q1’先假设热机I的效率大于可逆机R(这个假设是否合理,要从根据这个假定所得的结论是否合理来检验)。即ηI>;ηk,因此得Ql>;Q1’。今若以热机I带动卡诺可逆机R,使R逆向转动,卡诺机成为制冷机,所需的功W由热机I供给,如图2.2所示:及从。怎样根据V-T判断一个循环是代表制冷机还是热机? A->;B等压升温B->;C等容降温C->;A等温压缩顺时针循环,热机。大学物理热力学基础问题。 P-V图怎么看。绝热线和等温线和卡诺循环怎么看? 卡诺循环是热力学中最2113理想的一种5261可逆循环。它以理想气体为工作物质,由两4102个等温过程和两1653个绝热过程所组成。这种循环过程是法国物理学家、工程师卡诺于1824年提出的。(2)说明①在整个循环过程中,理想气体经过一系列的状态变化以后,其内能不变,但要作功,并有热量交换。循环分为四个过程进行。在p-V图上用两条等温线和两条绝热线表示(如图)。图中曲线AB和CD是温度为T1和T2的两条等温线,曲线BC和DA是两条绝热线。我们讨论按p-V图上顺时针方向沿封闭曲线ABCDA进行的循环。(这种循环叫做正循界工作物质作正循环的机器叫做热机,它是把热转变为功的一种机器。第一过程:A→B,等温膨胀,Q1=EB-EA+w1;第二过程:B→C,绝热膨胀,O=Ec-EB+W2;第三过程:C→D等温压缩,-Q2=ED-EC-W3;第四过程:D→A,绝热压缩,O=EA-ED-W4把上面四式相加得 Q1-Q2=W1+W2-W3-W4=W0式中Q是从高温热源吸收的热量,Q2是向低温热源放出的热量,W是理想气体(工作物质)对外所作的净功,在数值上等于p-V图上封闭曲线所包围的面积。Q1-Q2=W。上式表示,理想气体经过一个正循环,从高温热源吸收的热量Q1,一部分用于对外作功,另一部分则向低温热源放出(如图)。即热量Q1不能。如何推导卡诺循环的效率公式 卡诺循环的效率ηc=1-T2/T1,由此可以看出,卡诺循环的效率只与两个热源的热力学温度有关,如果高温热源的温度T1愈高,低温热源的温度T2愈低,则卡诺循环的效率愈高。因为不能获得T1→的高温热源或T2=0K(-273℃)的低温热源,所以,卡诺循环的效率必定小于1。卡诺循环效率一致可以证明,以任何工作物质作卡诺循环,其效率都一致;还可以证明,所有实际循环的效率都低于同样条件下卡诺循环的效率,也就是说,如果高温热源和低温热源的温度确定之后卡诺循环的效率是在它们之间工作的一切热机的最高效率界限。因此,提高热机的效率,应努力提高高温热源的温度和降低低温热源的温度,低温热源通常是周围环境,降低环境的温度难度大、成本高,是不足取的办法。现代热电厂尽量提高水蒸气的温度,使用过热蒸汽推动汽轮机,正是基于这个道理。扩展资料:卡诺循环包括四个步骤:等温吸热,在这个过程中系统从高温热源中吸收热量;绝热膨胀,在这个过程中系统对环境作功,温度降低;等温放热,在这个过程中系统向环境中放出热量,体积压缩;绝热压缩,系统恢复原来状态,在等温压缩和绝热压缩过程中系统对环境作负功。卡诺循环可以想象为是工作于两个恒温热源之间的准静态。大学物理卡诺制冷机的制冷效率是怎么推导的? 推导过程:首先卡诺2113循环是理想的可逆循5261环,且其效4102率k=1-(T1/T2),制冷系数η=1-Q1/Q2=1-T1/T2。正循环实质上1653是工质从高温热源吸热,对外做功,向低温热源放热。那么对此循环进行时间反演(即逆向),工作方式将表现为外界对工质做功,从低温热源吸热,向高温热源放热,功热比仍等于k。而制冷效率的定义为Q/W,带入可得答案。卡诺机是由四个准静态过程组成的,其中有两个是等温过程,两个是绝热过程。其原理是:热力学第一和第二定律(最基本的原理)因为都是从这里推出来的。制冷系统原理示意图:扩展资料:逆卡诺循环奠定了制冷理论的基础,逆卡诺循环揭示了空调制冷系数(俗称EER或COP)的极限。一切蒸发式制冷都不能突破逆卡诺循环。逆卡诺循环是由四个循环过程组成,绝热压缩、等温压缩、绝热膨胀、等温膨胀。假设低温热源(即被冷却物体)的温度为T0,高温热源(即环境介质)的温度为Tk,则工质的温度在吸热过程中为T0,在放热过程中为Tk,就是说在吸热和放热过程中工质与冷源及高温热源之间没有温差,即传热是在等温下进行的,压缩和膨胀过程是在没有任何损失情况下进行的。其循环过程为:首先工质在T0下从冷源吸取热量q0,并进行等温膨胀4-。请问,制冷机是不是热机? 不是,热机原理是将燃料的化学能转化成内能再转化成机械能的机器动力机械的一类,如蒸汽机、汽轮机、燃气轮机、内燃机、喷气发动机等。热机通常以气体作为工质(传递能量的媒介物质叫工质),利用气体受热膨胀对外做功。如何利用卡诺定理来判断某台热机能否实现 热力学第二定律的描述是用否定句描述的,所以比较可行的方案是采用反证法(假设卡诺定理不成立,那么热来力学第二定律也不成立):假设有个卡诺热机效率为40%,它在一自个循环中从高温热源吸热100J,向低温热源放热60J,对外做功40J。卡诺循环是可逆循环,必然存在一个卡诺制冷机(称为A),它在一个循环中向高温热源放热100J,从低温热源吸热60J,需要bai外界对其做功40J。du若卡诺定理不成立,存在一个热机(称为B)效率为41%,它在一个循环中从高温热源吸热zhi100J,向低温热源放热59J,对外做功41J。现在将A和B放在一起共同工作一个循环,其结果是从低温热源吸热1J,对外做功1J,而不引起其他变化。该结果违背了热力学第二定律。你也可以用类似的方法来证明dao:若热力学第二定律不成立,则卡诺定理也不成立。

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