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推导以理想气体为工作物质的卡诺循环的效率表达式练习题 英语翻译在各种热学教材及参考书中,求卡诺循环的效率都是以特殊的工作物质——理想气体来研究的,同时利用卡诺定理,即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

2020-07-23知识14

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。设有一理想气体为工质的热机循环,求其循环效率,这循环是卡诺循环吗 卡诺循环是热力学中最理想的一种可逆循环。它以理想气体为工作物质,由两个等温过程和两个绝热过程所组成。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不能全部转换为功W,转换为功。卡诺循环热效率公式及含义 1、卡诺循环热效率公式:2113ηc=1-T2/T1。2、限制因5261素是热量进入发动机的温4102度以及发动机排放其废热1653的环境温度,任何发动机在这两个温度之间工作,这个极限值被称为卡诺循环效率。卡诺循环 是只有两个热源(一个高温热源温度T1和一个低温热源温度T2)的简单循环。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。热力学第二定律对所有热机的热效率进行了基本的限制。即使是理想的无摩擦发动机也不能将其100%输入热量的任何地方转换成工作。扩展资料:卡诺循环的效率原理:通过热力学相关定理我们可以得出,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。参考资料来源:—卡诺循环效率卡诺定理是怎么证明的? 以理想气体为工作物质的可逆卡诺循环,其热效率仅取决于高温及低温两个热源的温度。以热力学第二定律为基础,可以将之推广为适用于任意可逆循环的普遍结论,称为“卡诺定理。英语翻译在各种热学教材及参考书中,求卡诺循环的效率都是以特殊的工作物质——理想气体来研究的,同时利用卡诺定理,即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,得到了任意实际气体在准静态过程中的卡诺效率.实际上,热机的工作物质一般都不是理想气体,那么实际气体的卡诺循环效率应满足什么关系,对于非理想气体是否仍遵守关系式.现以范德瓦尔斯气体 证明卡诺定理 以理想气体为工作物质的可逆卡诺循环,其热效率仅取决于高温及低温两个热源的温度。以热力学第二定律为基础,可以将之推广为适用于任意可逆循环的普遍结论,称为“卡诺定理”。卡诺定理在导出热力学第二定律的普遍判据-状态函数\"S\"-中具有重要作用。热力学第二定律否定了第二类永动机,效率为1的热机是不可能实现的,那么热机的最高效率可以达到多少呢?从热力学第二定律推出的卡诺定理正是解决了这一问题。卡诺认为:“所有工作于同温热源与同温冷源之间的热机,其效率都不能超过可逆机”,这就是卡诺定理。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:及从低温。卡诺循环的四个过程是怎么来的?谁能说一下原理,或者对应一下实际物体的运作过程。比如,以气缸为例 写回答 有奖励 共1 hxd1333 LV.16 2016-12-28 。某热机从热源T1=2000K得到热量Q1,并将热量Q2排向冷源T2=300K,在下列条件下确定热机是可逆,不可逆,还是无法实现? 卡诺循环是热力学中最理想的一种可逆循环。它以理想气体为工作物质,由两个等温过程和两个绝热过程所组成。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)。卡诺定理中“卡诺热机的效率只与热源的温度有关,与工作物质无关”为什么对建立温度标准很重要 温度是一个普适量,任何热平衡的物质都有温度,所以温度的标准应该对任何物质都一样,用任何物质测同一个温度结果都应该一样.热力学温标(即卡诺热机推导出的温标)与工作物质无关,用任何物质测量结果都是一样的.这样的温标有普适性.而过去的经验温标只适用于一种测温物质.过去的经验温标总是依赖于某种测温物质,比如说摄氏温标是依赖水,靠水的体积膨胀来反映温度变化.以摄氏温标为例,摄氏温标规定水是等间隔膨胀的(即升高10℃水的体积膨胀量一定是升高5℃的两倍,不涉及物态变化),由此规定的温标如果用在水银上就会出“现升高10℃水银的体积膨胀不是升高5℃的两倍.”因为不同物质的膨胀规律是不一样的.这样,用水银实际上就测不准了,用酒精也测不准,因为这套温标只适合纯水,不是普适的.热力学温标或理想气体温标是普适的,固体、液体、气体,用任何工作物质理论上测出来都一样,所以现在已经废除经验温标了,现在还有摄氏温度,但没有摄氏温标,摄氏温度定义是t=热力学温度+273.15,而不是1atm下水的熔点为0,沸点为100,中间等分100分.现在热力学温标下的摄氏温度和过去摄氏温标下的温度,数值上有细微差异,日常生活中一般不区分,但如果研究精度很高,差异就显得比较明显了.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。

#卡诺循环#绝热过程#可逆过程#理想气体#热机效率

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