2021-2022学年高二物理竞赛课件：循环过程和卡诺循环.pptx

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1、循环过程和卡诺循环循环过程循环过程 卡诺循环卡诺循环 Vp正循环正循环逆循环逆循环一、循环过程一、循环过程(Cyclical process)特征：特征：E=0A 系统或工作物质系统或工作物质,经历一系列变化后又回到初始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，简称状态的整个过程叫循环过程，简称循环（循环（cycle）。准静态循环过程，在状态图中对应准静态循环过程，在状态图中对应闭合曲线闭合曲线。循环过程系统所做的净功循环过程系统所做的净功大小等于大小等于pV图上闭合曲线图上闭合曲线所包围的面积。所包围的面积。锅炉锅炉烟筒烟筒现现代代火火力力发发电电厂厂结结构构示示意意图图碾磨机碾磨

2、机空气空气喷射给水器喷射给水器发电机发电机水管水管冷凝塔冷凝塔除尘器除尘器涡轮涡轮水泵水泵传送带传送带正循环正循环 pVBAbaQ1Q2正循环过程对应正循环过程对应热机热机把热转化为功的机器。把热转化为功的机器。正循环正循环T可调可调高温热源高温热源T可调可调低温热源低温热源A=Q1-Q2热机效率：热机效率：(Q1、Q2 为热量的绝对值为热量的绝对值)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.逆循环对应逆循环对应制冷机制冷机利用外界做功获得低温的机器。利用外

3、界做功获得低温的机器。制冷系数：制冷系数：逆循环逆循环 逆循环逆循环T可调可调高温热源高温热源T可调可调低温热源低温热源ApVBAbaQ1Q2O例例.一定质量的理想气体循环过程分析一定质量的理想气体循环过程分析Q、A 的正负的正负12：等压，升温：等压，升温23：等温，升压：等温，升压31：等容、降温等容、降温逆循环逆循环例例 下列四个假想的循环过程，哪个可行？下列四个假想的循环过程，哪个可行？pV绝热绝热等温等温（A）op绝热绝热绝热绝热（C）VopV等温等温绝热绝热（B）opV绝热绝热绝热绝热等温等温（D）o 例：例：一定量的理想气体经历一定量的理想气体经历 acb 过程时吸热过程时吸热

4、200 J，则经历，则经历acbda 过程时，吸热多少过程时，吸热多少？解解ebad1414c1423 例例 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 1824年，法国青年工程师卡诺（年，法国青年工程师卡诺（N.L.S.Carnot，17961832）发表了他关于热机效率的两个理论，）发表了他关于热机效率的两个理论，为为提高热机效率指明方向。提高热机效率指明方向。卡诺循环卡诺循环(Carnot cycle)5%8%50年年卡诺循环卡诺循环是由两个是由两个等温等温过程和两个过程和两个绝热绝热过程组成准静过程组成准静态循环过程。态循环过程。卡诺正循环：卡诺正循环：abcda(卡诺热机卡诺热机)以下讨论理想气体的卡诺循环。以下讨论理想气体的卡诺循环。ab过程：过程：cd过程：过程：bc和和da过程：过程：