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1、第8章 热学循环过程 热机发展简介热机发展简介 1698年萨维利和年萨维利和1705年纽可门先后发明了年纽可门先后发明了蒸汽机，蒸汽机，当时蒸汽机的效率极低当时蒸汽机的效率极低 , 1765年瓦特进行了重大改进，年瓦特进行了重大改进，大大提高了效率大大提高了效率 . 人们一直在为提高热机的效率而努人们一直在为提高热机的效率而努力，力， 从理论上研究热机效率问题，从理论上研究热机效率问题， 一方面指明了提高效一方面指明了提高效率的方向，率的方向， 另一方面也推动了热学理论的发展另一方面也推动了热学理论的发展 .各种热机的效率各种热机的效率液体燃料火箭液体燃料火箭柴油机柴油机汽油机汽油机蒸汽机蒸汽
2、机热机热机 ：持续地将热量转变为功的机器：持续地将热量转变为功的机器 . 工作物质工作物质（工质）：热机中被利用来吸收热量（工质）：热机中被利用来吸收热量并对外做功的物质并对外做功的物质 .冰箱循环示意图冰箱循环示意图 系统经过一系列变化状态过程后，又回到原来的系统经过一系列变化状态过程后，又回到原来的状态的过程叫热力学循环过程状态的过程叫热力学循环过程 .热力学第一定律热力学第一定律净功净功特征特征一一 循环过程循环过程AB总吸热总吸热总放热总放热（取绝对值）取绝对值）热机热机二二 热机效率和致冷机的致冷系数热机效率和致冷机的致冷系数热机效率热机效率高温热源高温热源低温热源低温热源热机（热机
3、（正正循环）循环）AB致冷机致冷系数致冷机致冷系数致冷机（致冷机（逆逆循环）循环）致冷致冷机机高温热源高温热源低温热源低温热源AB1423 例例 1 1 mol 氦气经过如图所示的循环过程，其氦气经过如图所示的循环过程，其中中 , 求求12、23、34、41各过程中气体吸收的热量和热机的效率各过程中气体吸收的热量和热机的效率 .解解 由理想气体物态方程得由理想气体物态方程得1423三三 卡诺循环卡诺循环 低温热源低温热源高温热源高温热源卡诺热机卡诺热机WABCD 1824 年法国的年青工程师卡诺提出一个工作在年法国的年青工程师卡诺提出一个工作在两两热源之间的热源之间的理想理想循环循环 卡诺卡诺循环循环. 给出了热机效率的给出了热机效率的理论极限值理论极限值. 卡诺卡诺循环循环两个准静态两个准静态等温等温过程过程两个准静态两个准静态绝热绝热过程过程组成组成WABCD 理想气体卡诺循环热机效率的计算理想气体卡诺循环热机效率的计算 A B 等温膨胀等温膨胀 B C 绝热膨胀绝热膨胀 C D 等温压缩等温压缩 D A 绝热压缩绝热压缩卡诺循环卡诺循环 卡诺热机效率卡诺热机效率WABCD高温热源高温热源低温热源低温热源卡诺致冷机卡诺致冷机 卡诺致冷机（卡诺逆循环）卡诺致冷机（卡诺逆循环）卡诺致冷机卡诺致冷机致冷致冷系数系数
