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1、卡诺循环教案2015 2016 学年 第 二 学期系 教 研 室 课 程 名 称 工程热力学与传热学专业、年级、班级 过程系2013级卓越班1班教 师 姓 名 教 师 职 称 中国石油大学（北京）课程类型必修课院级公共课（ ）专业基础课（ ）专业课（ ）选修课限选课（ ）；任选课（ ） 授课方式课堂讲授（ ）实践课（ ）考核方式考试（ ）；考查（ ）课程教学总学时数64学时分配课堂讲授 64 学时； 实践课 0 学时教材名称热工基础出版社及作 者高等教育出版社张学学主编第 16 周 第 23 次课 2015 年 12 月 3日章节名称卡诺循环授 课方 式理论课（）实践课（）实习（）教学时数10
2、分钟教学目标1.熟练掌握卡诺循环的组成；2.在p-v图和T-s图上熟练表示卡诺循环； 3.掌握三种卡诺循环热经济性评价指标表达式。教学重点与难点教学重点是卡诺循环的组成，由两个定温过程和两个绝热过程组成,学会用卡诺循环判断一个热力循环系统能否实现；教学难点是在p-v图和T-s图上熟练表示卡诺循环。教学手段多媒体课件和板书结合教学 主 要内容时间分配1引言根据热力学第二定律：火力发电厂燃煤所放出来的热量不可能全部转变为电能，效率仅为40%左右，必须将一部分热量排给大气。那么接下来我们就要探讨最高可以有多少热量转变为电能呢？用我们上次课学到的知识来表述就是一个热力循环系统的效率最高可以达到多少呢。
3、2 卡诺循环法国工程师卡诺最先构建了这样的一个理想可逆热机循环系统，后来被称为卡诺循环，它具有最高的热转换效率。循环过程如下图所示： 1-2定温吸热过程，吸热量 2-3绝热膨胀过程，对外作功3-4定温放热过程，放热量 4-1绝热压缩过程，对内作功通用热机循环效率:收益/代价卡诺循环效率1）ht,c只取决于恒温热源T1和T2，而与工质的性质无关；2）T1越大，ht,c越大；T2越小，ht,c越大；温差越大，ht,c越高；3）T1不可能无穷大,T2不可能达到0 K,因此ht,c 100%，即转化为热力学第二定律；4）当T1=T2，ht,c= 0,热效率为0，这说明单热源热机不可能。3 卡诺制冷循环
4、和卡诺热泵循环卡诺循环是由热能转换成机械能，输出动力；卡诺逆循环是输入机械能，从低温热源吸热，向高温热源放热。制冷循环的目标是从低温热源吸热，热效率 T0越大，T2越小，温差越大，效率越低！热泵循环的目标是向高温热源放热，热效率T1越大，T0越小，温差越大，效率越低！4 课堂小练习有一个热机运行在如图所示的工况下，高温热源1000K，低温热源300K，它从高温热源吸收了2000kJ的热量，向外界做功1200kJ，该热机是否可能实现？如果向外界做功1500kJ,该热机是否可能实现？ 可能 不可能5 小结1） 卡诺循环的组成（两个定温过程和两个绝热过程）；2） p-v图和T-s图上表示卡诺循环；3）三种卡诺循环热经济性评价指标表达式。0.5分钟3分钟，该部分板书，在黑板上画出P-v图和T-s图2分钟，写出卡诺循环效率表达式，进行分析1.5分钟，写出效率表达式，进行分析1.5分钟，写出效率表达式，进行分析1分钟课堂小练习0.5分钟课堂小结
