卡諾循環(huán)的原理@汽車發(fā)動機精品資源池

1、卡諾循環(huán)科技名詞定義中文名稱：卡諾循環(huán)英文名稱：Carnot cycle定義：由兩個可逆的等溫過程和兩個可逆的絕熱過程所組成的理想循環(huán)。百科名片卡諾循環(huán)卡諾循環(huán)卡諾循環(huán)(Carnot cycle)是由法國工程師尼古拉萊昂納爾薩迪卡諾于1824年提出的，以分析熱機的工作過程，卡諾循環(huán)包括四個步驟：等溫膨脹，絕熱膨脹，等溫壓縮，絕熱壓縮。即理想氣體從狀態(tài)1 (P 1,V i,T i)等溫膨脹到狀態(tài) 2 (P 2, V 2,T 2),再從狀態(tài)2絕熱膨脹到狀態(tài) 3 (P 3,V 3,T 3),此后，從狀態(tài)3等溫壓縮到狀態(tài)4 (P 4,V 4,T 4),最后從狀態(tài)4絕熱壓縮回到狀態(tài)1。這種由兩個等溫過程

2、和兩個絕熱過程所構(gòu)成的 循環(huán)成為卡諾循環(huán)。簡介卡諾循環(huán)包括四個步驟：等溫膨脹、絕熱膨脹、等溫壓縮、絕熱壓縮等溫膨脹，在這個過程中系統(tǒng)從環(huán)境中吸收熱量；絕熱膨脹，在這個過程中系統(tǒng)對環(huán)境作功；等溫壓縮，在這個過程中系統(tǒng)向環(huán)境中放出熱量；絕熱壓縮，系統(tǒng)恢復(fù)原來狀態(tài)，在這個過程中系統(tǒng)對環(huán)境作負功?？ㄖZ循環(huán)可以想象為是工作與兩個恒溫熱源之間的準靜態(tài)過程，其高溫熱源的溫度為Ti,低溫熱源的溫度為T 2。這一概念是1824年N.L.S.卡諾在對熱機的最大可能效率問題作理論研究時提出的。卡諾假設(shè)工作物質(zhì)只與兩個恒溫熱源交換熱量，沒有散熱、漏氣、摩擦等損耗。為使過程是準靜態(tài)過程，工作物質(zhì)從高溫熱源吸熱應(yīng)是無溫度

3、差的等溫膨脹過程，同樣，向低溫熱源放熱應(yīng)是等溫壓縮過程。因限制只與兩熱源交換熱量，脫離熱源后只能是絕熱過程。作卡諾循環(huán)的熱機叫做卡諾熱機1。原理卡諾循環(huán)的效率n c= 1- T 2/ T i，由此可以看出,通過熱力學相關(guān)定理我們可以得出，卡諾循環(huán)的效率卡諾循環(huán)卡諾循環(huán)的效率只與兩個熱源的熱力學溫度有關(guān)，如果高溫熱源的溫度Ti愈高，低溫熱源的溫度T 2愈低，則卡諾循環(huán)的效率愈高。 因為不能獲得T 1"的高溫熱源或T 2=0(-273C) 的低溫熱源，所以，卡諾循環(huán)的效率必定小于1。任何工作物質(zhì)作卡諾循環(huán)，其效率都一致可以證明，以任何工作物質(zhì)作卡諾循環(huán)，其效率都一致；還可以證明，所有實際

4、循環(huán)的效率都低于同樣條件下卡諾循環(huán)的效率，也就是說，如果高溫熱源和低溫熱源的溫度確定之后，卡諾循環(huán)的效率是在它們之間工作的一切熱機的最高效率界限。因此，提高熱機的效率，應(yīng)努力提高高溫熱源的溫度和降低低溫熱源的溫度，低溫熱源通常是周圍環(huán)境，降低環(huán)境的溫度難度大、成本高，是不足取的辦法。現(xiàn)代熱電廠盡量提高水蒸氣的溫度，使用過熱蒸汽推動汽輪機，正是基于這個道理。提高熱機效率的方向卡諾定理闡明了熱機效率的限制，指出了提高熱機效率的方向（提高Ti,降低T3,減少散熱、漏氣、摩擦等不可逆損耗，使循環(huán)盡量接近卡諾循環(huán)）。成為熱機研究的理論依據(jù)、熱機效率的限制。實際熱力學過程的不可逆性及其間聯(lián)系的研究，導(dǎo)致熱力學第二定律的建立。在卡諾定理基礎(chǔ)上建立的與測溫物質(zhì)及測溫屬性無關(guān)的絕對熱力學溫標，使溫度測量建立在客觀的基礎(chǔ)之上。此外，應(yīng)用卡諾循環(huán)和卡諾定理，還可以研究表面張力、飽和蒸氣壓與溫度的關(guān)系及可逆電池的電動勢等。還應(yīng)強調(diào)，卡諾這種撇開具體裝置和具體工作物質(zhì)的 抽象而普遍的理論研究，已經(jīng)貫穿在整個熱力學的研究之中。Ti監(jiān) 20ba圖有傳倆羞的制冷循環(huán)卡諾循環(huán)正文由兩個定溫過程和兩個絕熱過程（見熱力過程）所組成的可逆的熱力循環(huán)?？ㄖZ循環(huán)是 19世紀法國工程師 S.卡諾提出的，因而得