[理學]03第二定律-12學時20xx材料(編輯修改稿)
2025-02-15 14:30 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 c3QW??33c4lnVW n R TV? Carnot 循環(huán) 4. 絕熱可逆壓縮 環(huán)境對系統(tǒng)所作功如DA曲線下的面積所示 4 4 C 1 1 h( , , ) ( , , )D p V T A p V T?4 0Q ?44UW??hc,m dTVT nC T? ?p1 1 h( , , )A p V T2 2 h( , , )B p V T3 3 C( , , )C p V T4 4 C( , , )D p V TVhTcTa b cd Carnot 循環(huán) Carnot 循環(huán) 整個循環(huán) ： 0U?? hQ是系統(tǒng)所吸的熱 ,為 正值 cQ是系統(tǒng)放出的熱 ,為 負值 24WW和 對消ABCD曲線所圍面積為熱機所做的功 Q Q Q?? ch 13 W W W?? Carnot 循環(huán) 1123hcT V T V?????13 W W W??31hc24l n l n VVn R T n R TVV??利用理想氣體絕熱可逆過程方程式 ,可以證明 1423VVVV?則 1hc2( ) l n VW n R T TV??1141chT V T V?????如何證明？ Carnot 循環(huán) Carnot 循環(huán)的能量傳遞情況 卡諾循環(huán) 高溫存儲器 低溫存儲器 熱機 hTWcThQcQ0U??理想氣體的熱力學能不變 熱機從高溫熱源吸的熱 hQ熱機對環(huán)境做的功 W熱機放給低溫熱源的熱 cQhcW Q Q? ? ? c( Q 0) 熱機效率 hWQ???熱機效率 : 或 可逆熱機對環(huán)境所做的功與從高溫熱源所吸的熱之比 1ch21h2( ) l nlnVnR T TVVnR TV????chhTTT?? ch1 TT??hWQ??? chhQ?? ch1 ??熱機效率總是小于 1 要提高熱機效率，必須加大兩個熱源的溫差 RChh( 4 7 3 3 0 0 ) K 36%4 7 3 KTTT?? ???? 火力發(fā)電廠的能量利用 200℃1 / 1000 g 度電 煤I 0%? 2 高煤耗、高污染（ S、 N氧化物、粉塵和熱污染） 鍋爐 汽輪機 發(fā)電機 冷卻塔 火力發(fā)電廠的能量利用 Chh6 7 3 3 0 0 55%673TTT?? ????400℃1 / 50 0 g 度電 煤I 0%? 4Chh8 2 3 3 0 0 63%823TTT?? ????550℃5c 21 8 10 Pap ??c 647 KT ? 普通加壓蒸汽的作功能力很差 要用亞臨界、超臨界甚至超超臨界的蒸汽 改進鍋爐性能，增加脫硫、脫氮和除塵的設備 /Pap/KTABCOfqPD水的相圖 水 冰 水蒸氣 CT超臨界流體 cp熱機效率 (efficiency of the engine ) 任何熱機從高溫 熱源吸熱 ,一部分轉(zhuǎn)化為功 W,另一部分 傳給低溫 熱源 .將 熱機所作的功與所吸的熱之比值稱為熱機效率 ,或稱為熱機轉(zhuǎn)換系數(shù)，用 表示。 恒小于 1。 )( hT hQcQ )( cT? ?hchhW????? )0( c ?Q1? ?2hc12h1( ) l n( )l n( )VnR T TVVnR TV???或 hchch1 TT TT T ????Carnot定理及其推論 卡諾定理： 所有工作于同溫熱源和同溫冷源之間的熱機，其效率都不能超過可逆機，即可逆機的效率最大。 卡諾定理推論： 所有工作于同溫熱源與同溫冷源之間的可逆機，其熱機效率都相等，即與熱機的工作物質(zhì)無關。 卡諾定理的意義： （ 1） 引入了一個不等號 ，原則上解決了化學反應的方向問題； （ 2） 解決了熱機效率的極限值問題 。 IR???如何理解？為什么 ? 致冷機的效率 cchcQTW T T? ??? 將從低溫熱源所吸的熱與環(huán)境對系統(tǒng)所做的功的比值稱為冷凍系數(shù)，用公式表示為 把 Carnot
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