3循环过程
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1
1
1
1
P
3
绝热线
4
2
aBaidu Nhomakorabea
吸气 排气
1
V2
V
o V T4 V1 1 T3 V2 1 V1 T4 T1 T4 T1 T3 T2 T3 T2 V2
§3.循环过程 / 例：奥托机
T4 T1 1 T3 T2
Q吸
正循环
W 2
W W1 W 2 Q吸 - Q放
§3.循环过程 / 一、几个概念
o
Q放
V1
V2
V
4.正循环与逆循环 热机
P P
1 1
Q吸 逆循环 Q放 正循环
W 2 W 2 V
制冷机
Q放 o Q V1 吸 o V1
V2
V2
V
§3.循环过程 / 一、几个概念
5.可逆循环
条件：①. 准静循环过程； ②.无摩擦力、热损耗。
W Q吸
Q吸
热机
Q放
低温热源T2
W
从高温源吸取的热量转变成功越多， 则热机效率就越大。
Q吸 |Q放 | |Q放 | 1 1 Q吸 Q吸
热机效率通常用百分数来表示。 例如：汽车发动机气缸活塞，从喷油嘴
中喷出油雾，火花塞点火汽油燃烧，体积 迅速膨胀，从燃烧的汽油中吸取热量，一 部分对外作功，带动发动机转动，另一部 分热量排放到大气（低温源）中。
§3.循环过程 / 例：奥托机
§3.循环过程 / 四、供暖系数
e 1 供暖系数等于制冷系数加 1。
例如：一台制冷系数为 3 的空调，其供暖 系数为 4，即压缩机做一份功，可获得 4 份热量。
|Q放 | e 13 4 W
| Q放 | 4W
其制热的效率要比电热方法效率高。
§3.循环过程 / 四、供暖系数
例：奥托机是德国物 理学家奥托发明的一 种热机，以其原理制 P 3 造的发动机现仍在使 用。奥托机的循环曲 2 线是由两条绝热线和 a 吸气 两条等容线构成。 证明：热机效率为 o V1 1 V1 1 V2
3
绝热线
4
2
T4 T1 1 T3 T2
a
o
V1
吸气 排气
1
V2
V
12为绝热压缩过程 1 V T C
V2 T1 V1 T2
1
1
§3.循环过程 / 例：奥托机
V2 T1 V1 T2
T1 V1 T2 V2 34为绝热膨胀过程 1 1 V1 T3 V2 T4
§3.循环过程 / 二、热机效率
三、致冷机 致冷机是逆 循环工作的，是 通过外界作功将 低温源的热量传 递到高温源中。 使低温源温度降 低。
P
Q放
逆循环
W
o
Q吸
V
例如：电冰箱、空调都属于致冷机。
§3.循环过程 / 三、致冷系数
1.致冷系数
Q吸 W
室外 高温热源T1
外界做一定的功， 从低温源吸取的热 量越多，致冷效率 越大。
第三节 循环过程
一、几个概念
1. 循环过程 热力学系统经 历了一系列热力学 过程后又回到初始 状态，这个过程为 循环过程。 2.准静循环过程 循环过程中每一个状态都是由热平衡 态构成的，这个过程为准静循环过程。
§3.循环过程 / 一、几个概念
3.准静循环过程的特点 •经过一个循环，内能不变。 P •循环曲线为闭合曲线。 1 •循环曲线所包围的面 积为系统做的净功。
§3.循环过程 / 例：奥托机
绝热线
4
排气
1
V2
V
解：23为等容吸热过程
41为等容放热过 程 M
Q放
Q吸
M
CV (T3 T2 )P
3
绝热线
4
CV (T1 T4 )
o
2
a
V1
吸气 排气
1
V2
V
§3.循环过程 / 例：奥托机
|Q放 | 热机效率 1 Q吸 M P CV (T1 T4 ) 1 M CV (T3 T2 )
P
3
绝热线
V1 1 V2 证毕
1
4
2
a
o
V1
吸气 排气
1
V2
V
V2 讨论： 称为压缩比 V1
§3.循环过程 / 例：奥托机
一般为8，如采用双原子分子气体为工作
物质，在理想的情 况下，其热机效率 为：
1 1 8
1.4 1
0.56 56 %
§3.循环过程 / 一、几个概念
二、热机效率 1.热机 把热能转换成功的机械装置称为热机， 如蒸汽机、汽车发动机等。
2. 热机工作特点 •工作物质。 •两个热源。
P
正循环 Q吸
W
•热机是正循环工作。
o
§3.循环过程 / 二、热机效率
Q放
V
3.热机效率 由能量守恒
高温热源T1
W Q吸 |Q放 |,
Q放
致冷机
Q吸
低温热源T2
室内
W
§3.循环过程 / 三、致冷系数
Q吸 W |Q放 |Q吸 由能量守恒 W
Q吸 Q吸 W |Q放 |Q吸
电冰箱的工作物质为氟里昂 12 (CCL2F2)， 氟里昂对大气的臭氧层有破坏的作用， 2005 年我国将停止使用氟里昂作致冷剂。 以保护臭氧层。溴化锂致冷和半导体致冷 已进入市场。
§3.循环过程 / 三、致冷系数
室内 四、供暖系数 空调机不仅可 高温热源T1 以制冷，而且也可 Q放 制热。将其称为热 泵。 热泵 W 热泵是通过外界 Q吸 作功，将低温源（室 外）的热量泵到高温 低温热源T2 源（室内），与制冷 机顺序相反。 室外
§3.循环过程 / 四、供暖系数
1.供暖系数 室内 如果外界做一定的功， 高温热源T1 泵到高温源的热量越 多，供暖系数就越大。 Q放 |Q放 | 热泵 e W W 由能量守恒 Q吸 |Q放 | W Q吸 低温热源T2 W Q吸 e 1 室外 W
1
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1
P
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绝热线
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吸气 排气
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V2
V
o V T4 V1 1 T3 V2 1 V1 T4 T1 T4 T1 T3 T2 T3 T2 V2
§3.循环过程 / 例：奥托机
T4 T1 1 T3 T2
Q吸
正循环
W 2
W W1 W 2 Q吸 - Q放
§3.循环过程 / 一、几个概念
o
Q放
V1
V2
V
4.正循环与逆循环 热机
P P
1 1
Q吸 逆循环 Q放 正循环
W 2 W 2 V
制冷机
Q放 o Q V1 吸 o V1
V2
V2
V
§3.循环过程 / 一、几个概念
5.可逆循环
条件：①. 准静循环过程； ②.无摩擦力、热损耗。
W Q吸
Q吸
热机
Q放
低温热源T2
W
从高温源吸取的热量转变成功越多， 则热机效率就越大。
Q吸 |Q放 | |Q放 | 1 1 Q吸 Q吸
热机效率通常用百分数来表示。 例如：汽车发动机气缸活塞，从喷油嘴
中喷出油雾，火花塞点火汽油燃烧，体积 迅速膨胀，从燃烧的汽油中吸取热量，一 部分对外作功，带动发动机转动，另一部 分热量排放到大气（低温源）中。
§3.循环过程 / 例：奥托机
§3.循环过程 / 四、供暖系数
e 1 供暖系数等于制冷系数加 1。
例如：一台制冷系数为 3 的空调，其供暖 系数为 4，即压缩机做一份功，可获得 4 份热量。
|Q放 | e 13 4 W
| Q放 | 4W
其制热的效率要比电热方法效率高。
§3.循环过程 / 四、供暖系数
例：奥托机是德国物 理学家奥托发明的一 种热机，以其原理制 P 3 造的发动机现仍在使 用。奥托机的循环曲 2 线是由两条绝热线和 a 吸气 两条等容线构成。 证明：热机效率为 o V1 1 V1 1 V2
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绝热线
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T4 T1 1 T3 T2
a
o
V1
吸气 排气
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V2
V
12为绝热压缩过程 1 V T C
V2 T1 V1 T2
1
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§3.循环过程 / 例：奥托机
V2 T1 V1 T2
T1 V1 T2 V2 34为绝热膨胀过程 1 1 V1 T3 V2 T4
§3.循环过程 / 二、热机效率
三、致冷机 致冷机是逆 循环工作的，是 通过外界作功将 低温源的热量传 递到高温源中。 使低温源温度降 低。
P
Q放
逆循环
W
o
Q吸
V
例如：电冰箱、空调都属于致冷机。
§3.循环过程 / 三、致冷系数
1.致冷系数
Q吸 W
室外 高温热源T1
外界做一定的功， 从低温源吸取的热 量越多，致冷效率 越大。
第三节 循环过程
一、几个概念
1. 循环过程 热力学系统经 历了一系列热力学 过程后又回到初始 状态，这个过程为 循环过程。 2.准静循环过程 循环过程中每一个状态都是由热平衡 态构成的，这个过程为准静循环过程。
§3.循环过程 / 一、几个概念
3.准静循环过程的特点 •经过一个循环，内能不变。 P •循环曲线为闭合曲线。 1 •循环曲线所包围的面 积为系统做的净功。
§3.循环过程 / 例：奥托机
绝热线
4
排气
1
V2
V
解：23为等容吸热过程
41为等容放热过 程 M
Q放
Q吸
M
CV (T3 T2 )P
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绝热线
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CV (T1 T4 )
o
2
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V1
吸气 排气
1
V2
V
§3.循环过程 / 例：奥托机
|Q放 | 热机效率 1 Q吸 M P CV (T1 T4 ) 1 M CV (T3 T2 )
P
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绝热线
V1 1 V2 证毕
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a
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V1
吸气 排气
1
V2
V
V2 讨论： 称为压缩比 V1
§3.循环过程 / 例：奥托机
一般为8，如采用双原子分子气体为工作
物质，在理想的情 况下，其热机效率 为：
1 1 8
1.4 1
0.56 56 %
§3.循环过程 / 一、几个概念
二、热机效率 1.热机 把热能转换成功的机械装置称为热机， 如蒸汽机、汽车发动机等。
2. 热机工作特点 •工作物质。 •两个热源。
P
正循环 Q吸
W
•热机是正循环工作。
o
§3.循环过程 / 二、热机效率
Q放
V
3.热机效率 由能量守恒
高温热源T1
W Q吸 |Q放 |,
Q放
致冷机
Q吸
低温热源T2
室内
W
§3.循环过程 / 三、致冷系数
Q吸 W |Q放 |Q吸 由能量守恒 W
Q吸 Q吸 W |Q放 |Q吸
电冰箱的工作物质为氟里昂 12 (CCL2F2)， 氟里昂对大气的臭氧层有破坏的作用， 2005 年我国将停止使用氟里昂作致冷剂。 以保护臭氧层。溴化锂致冷和半导体致冷 已进入市场。
§3.循环过程 / 三、致冷系数
室内 四、供暖系数 空调机不仅可 高温热源T1 以制冷，而且也可 Q放 制热。将其称为热 泵。 热泵 W 热泵是通过外界 Q吸 作功，将低温源（室 外）的热量泵到高温 低温热源T2 源（室内），与制冷 机顺序相反。 室外
§3.循环过程 / 四、供暖系数
1.供暖系数 室内 如果外界做一定的功， 高温热源T1 泵到高温源的热量越 多，供暖系数就越大。 Q放 |Q放 | 热泵 e W W 由能量守恒 Q吸 |Q放 | W Q吸 低温热源T2 W Q吸 e 1 室外 W