单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第十五章 机械波,15,8,多普勒效应,物质系统经历一系列变化后又回到初始状态的整个过程叫,循环过程,，简称,循环,循环工作的物质称为工作物质，简称,工质循环过程的特点：,E=0,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,p,V,a,b,c,d,沿顺时针方向进行的循环称为,正循环,热机,沿反时针方向进行的循环称为,逆循环,致冷机,7-4,卡诺循环,热机发展简介,1698,年萨维利和,1705,年纽可门先后发明了,蒸汽机，当时蒸汽机的效率极低,.,1765,年瓦特进行了重大改进，大大提高了效率,.,人们一直在为提高热机的效率而努力，从理论上研究热机效率问题，一方面指明了提高效率的方向，另一方面也推动了热学理论的发展,.,各种热机的效率,液体燃料火箭,柴油机,汽油机,蒸汽机,热机,：持续地将热量转变为功的机器,.,工作物质,（工质）：热机中被利用来吸收热量并对外做功的物质,.,冰箱循环示意图,正循环,工质在整个循环过程中对外作,的,净功,等于曲线所包围的,面积,工质从外界吸收热量的总和为,Q,1,放给外界的热量总和为,Q,2,正循环过程是将吸收的热量,Q,1,中的一部分转化为有用功,A,净,，另一部分,Q,2,放回给外界,一、热机 热机的效率,A,B,热机效率：,热机,高温热源,低温热源,A,B,二、制冷机 致冷系数,工质对外作负功,致冷系数,整个循环过程,工质从低温物体吸收热量的总和为,Q,2,放给外界,(,高温物体,),的热量总和为,Q,1,工质把从低温热源吸收的热量和外界对它所作的功以热量的形式传给高温热源。
三,、,卡诺循环,由,两个准静态等温过程,和,两个准静态绝热过程,所组成的循环称之为,卡诺循环,高温热源,T,1,低温热源,T,2,工质,1,2,：,与温度为,T,1,的高温热源接触，,T,1,不变,，体积由,V,1,膨胀到,V,2,，,从热源吸收热量为,:,2,3,：,绝热膨胀,，体积由,V,2,变到,V,3,，,吸热为零34,：,与温度为,T,2,的低温热源接触,T,2,不变,，体积由,V,3,压缩到,V,4,，,从热源放热为,:,41,：,绝热压缩,，体积由,V,4,变到,V,1,，,吸热为零对绝热线,2 3,和,4 1,：,说明：,（,1,）,完成一次卡诺循环必须有温度一定的高温,和低温热源,（,2,）,卡诺循环的效率只与两个热源温度有关,（,3,）,卡诺循环效率总小于,1,（,4,）,在相同高温热源和低温热源之间的工作的,一切热机中，卡诺循环的效率最高卡诺热机效率,逆向卡诺循环反映了,制冷机,的工作原理，其能流图如图所示工质把从低温热源吸收的热量,Q,2,和外界对,它所作的功,A,以热量的形式传给高温热源,Q,1,高温热源,T,1,低温热源,T,2,工质,卡诺致冷机（卡诺逆循环）,致冷系数,图中两卡诺循环 吗？,讨 论,例,1,：,1mol,氧气作如图所示的循环,.,求循环效率,.,解,:,Q,p,V,p,V,0,0,0,等,温,a,b,c,0,2,V,Q,Q,ca,ab,bc,例,2,：,1,摩尔氧气的循环曲线如图所示，,bc,为绝热线，试求,（,1,）,ab,、,ca,过程系统吸收的热量,Q,ab,和,Q,ca,；,（,2,）循环效率,。
要求：,Q,ab,、,Q,ca,可用,p,1,、,p,2,、,V,1,字母表示，,需算出数值）,P,p,2,p,1,V,2,=2V,1,V,1,a,b,c,解（,1,）,解（,2,）,即,例,2,：,1,摩尔氧气的循环曲线如图所示，,bc,为绝热线，试求,（,1,）,ab,、,ca,过程系统吸收的热量,Q,ab,和,Q,ca,；,（,2,）循环效率,要求：,Q,ab,、,Q,ca,可用,p,1,、,p,2,、,V,1,字母表示，,需算出数值）,P,p,2,p,1,V,2,=2V,1,V,1,a,b,c,1,4,2,3,例,3,1 mol,氦气经过如图所示的循环过程，其中,求,12,、,23,、,34,、,41,各过程中气体吸收的热量和热机的效率,.,解,由理想气体物态方程得,1,4,2,3,例,4,一台电冰箱放在室温为 的房间里，冰箱储藏柜中的温度维持在,.,现每天有 的热量自房间传入冰箱内,若要维持冰箱内温度不变,外界每天需作多少功,其功率为多少,?,设在 至 之间运转的致冷机,(,冰箱,),的致冷系数,是卡诺致冷机致冷系数的,55%.,解,由致冷机致冷系数 得,房间传入冰箱的热量 热平衡时,房间传入冰箱的热量 热平衡时,保持冰箱在 至 之间运转,每天需作功,功率,。