教案第六章热力学基础 sb循环过程、卡诺循环Thermodynamic Cycle Carnot Cycle 根据热力学第一定律，物质系统可以从外界吸收热量，增加系统的内能，如果对外 界作功，可使系统的内能减少。可见，热转化为功的过程通过物质系统来实现。实际工 作中往往要求通过连续不断地将热转化为功，完成这种过程的装置叫热机，如内燃机， 蒸汽机等。表面看来，等温膨胀最为有利，因为系统吸收的热量可以全部转化为功。但 仅靠这种过程，不能制成，因为，必须使作功以后的工质经过另外的过程再回到原来的 状态，使过程循环不断的进行。 1.循环过程 系统经过一系列的变化过程以后，又回到原来的状态这整个变化过程叫循环过程。 1)特征：经过一个循环过程后，内能不变。因为内能只是状态的单值函数。 2)正循环：在P-V图上按顺时针方向进行的循环过程。工质作正循环的机器叫热机，即 把热转化为功的机器。 3)逆循环：在P-V图上按逆时针方向进行的循环过程叫逆循环。工作物质作逆循环的机 器叫致冷机（也叫热泵）利用外界作功使热量由低温处流向高温处，如电冰箱。 在任何一个循环过程中，系统所作的净功等于P-V图上所示循环曲线所围成的面积。 b 循环过程所作的功 在上图中： △W=g-2 说明：这里Q,Q2全为正值。 4)热机效率（循环效率） 高温 低温教案 第六章 热力学基础 105 §6 循环过程、卡诺循环 Thermodynamic Cycle Carnot Cycle 根据热力学第一定律，物质系统可以从外界吸收热量，增加系统的内能，如果对外 界作功，可使系统的内能减少。可见，热转化为功的过程通过物质系统来实现。实际工 作中往往要求通过连续不断地将热转化为功，完成这种过程的装置叫热机，如内燃机， 蒸汽机等。表面看来，等温膨胀最为有利，因为系统吸收的热量可以全部转化为功。但 仅靠这种过程，不能制成，因为，必须使作功以后的工质经过另外的过程再回到原来的 状态，使过程循环不断的进行。 1. 循环过程 系统经过一系列的变化过程以后，又回到原来的状态这整个变化过程叫循环过程。 1）特征： 经过一个循环过程后，内能不变。因为内能只是状态的单值函数。 2）正循环：在 P-V 图上按顺时针方向进行的循环过程。工质作正循环的机器叫热机，即 把热转化为功的机器。 3）逆循环：在 P-V 图上按逆时针方向进行的循环过程叫逆循环。工作物质作逆循环的机 器叫致冷机（也叫热泵）利用外界作功使热量由低温处流向高温处，如电冰箱。 在任何一个循环过程中，系统所作的净功等于 P-V 图上所示循环曲线所围成的面积。 在上图中： W =W1 −W2 说明：这里 Q1，Q2 全为正值。 4）热机效率 （循环效率） O V P a b W1 1 O V O V P P a a W2 b b 2 2 1 W 循环过程所作的功 Q1 Q2 热机 W 低温 高温