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1、循环 卡诺循环循环 卡诺循环 循环 热机效率 卡诺循环 循环 一个热力学系统由某一平 衡态出发，经过任意过程 又回到初态，这样的过程 称为循环 正循环：按顺时针方向进行 逆循环：按逆时针方向进行 若循环的每一阶段都是准静态过程，则此循环可 用P-V图上的一条闭合曲线表示。箭头表示过程进 行的方向。系统在整个循环过程中对外作的净功 等于曲线所包围的面积正循环的特征T1 Q1T2 Q2泵|W|气缸而工作物质回到初态，内能不变。如热电厂中水 的循环过程（示意如图）。Q1、Q2、|W|均表示 数值大小。工作物质经一循环|W|= Q1-Q2一定质量的工作物质在 一次循环过程中要从高 温热源吸热Q1，对外
2、作 净功|W|，又向低温热源 放出热量Q2。热机效率 因为 定义热机效率为： 为系统在循环中从外界吸收的热量 为系统在整个循环中向外界放出的热量 制冷机效率： T1T2Q1Q2WT1T2Q1Q2W准静态卡诺逆循环时，卡诺制冷机的制冷系数为 准静态卡诺循环时，卡诺热机的效率为 理想气体准静态过程卡诺循环的效率只由高温 热源和低温热源的温度决定 例 1 气缸中有一定量的氦气（视为理想气体）， 经过绝热压缩，体积变为原来的一半，问气体分子 的平均速率变为原来的几倍？（） （） （） （） （） （）计算这个过程中气体对外所作的功 （）假若气体经绝热过程体积膨胀为原来的倍， 那么气体对外作的功又是多少
3、？ 例 10 温度为 、压强为 的 刚性 双原子分子理想气体，经等温过程体积膨胀至原 来的倍 解： （）等温过程气体对外作功为 （）绝热过程气体对外作功为 例15 温度为 的理想气体，先经等温过 程体积膨胀到原来的5倍，然后等容加热，使其末态的 压强刚好等于初始压强， 整个过程传给气体的热量为 试画出此过程的 图，并求这种气体的比热容 比值 、 、 解：初态参量 、 、 末态参量 图如图所示 等温过程： 等容过程： 例17如图所示，一金属圆筒中盛有 双原子分 子的理想气体，用可动活塞封住，圆筒浸在冰水混合 物中迅速推动活塞，使气体从标准状态（活塞位置 ）压缩到体积为原来一半的状态（活塞位置）， 然后维持活塞不动，待气体温度下降至 ，再让活 塞缓慢上升到位置，完成一次循环（）试在 图上画出相应的理想循环曲线； （）若作100次循环放出的总热量全部用 来熔解冰，则有多少冰被熔化？ （已知冰的熔解热 ） 解：（） 图上循环曲线如图所示
