2022-2023學(xué)年高二物理競賽課件：循環(huán)過程

循環(huán)過程一一般的循環(huán)過程物質(zhì)系統(tǒng)經(jīng)歷一系列的變化過程又回到初始狀態(tài),這樣的周而復(fù)始的變化過程稱為循環(huán)過程Q凈=W凈Q凈

=Q吸

-Q放=Q1-Q2W凈=W系統(tǒng)對外-W外對系統(tǒng)(2)循環(huán)類型:正循環(huán)(順時(shí)針)和逆循環(huán)(逆時(shí)針)1.循環(huán)過程定義:(1)特點(diǎn):初態(tài)=末態(tài)

E=0PVOV1V22

熱機(jī)與致冷機(jī)利用正循環(huán)過程使工作物質(zhì)連續(xù)不斷地把熱轉(zhuǎn)換成功的機(jī)器.如蒸汽機(jī),內(nèi)燃機(jī),汽輪機(jī).

循環(huán)效率(Cyclicalefficiency)其中Q1從高溫?zé)嵩次鼰?，Q2

向低溫?zé)嵩捶艧?

是衡量熱機(jī)性能的重要指標(biāo)(1)熱機(jī):Q1Q2W高溫?zé)嵩吹蜏責(zé)嵩垂べ|(zhì)例1:已知一單原子理想氣體循環(huán)過程如圖所示。求熱機(jī)效率

P(atm)V(升)O131ABC2例2:如圖,雙原子分子理想氣體循環(huán),沿ABCA過程進(jìn)行,分別為等溫,等容和絕熱過程.求循環(huán)效率。ABCV02V0VPO由CA絕熱過程有:則循環(huán)效率ABCV02V0VPO利用逆循環(huán)過程通過外界不斷對系統(tǒng)作功使系統(tǒng)不斷從低溫物體處吸取熱量而使低溫物體溫度變得更低的機(jī)器。如冰箱,空調(diào)器等

致冷系數(shù)

該系數(shù)的大小標(biāo)志著致冷機(jī)的致冷性能.W:外界對工質(zhì)作功2.致冷機(jī)：Q1Q2W高溫?zé)嵩吹蜏責(zé)嵩垂べ|(zhì)Q2:從低溫?zé)嵩次鼰岫ㄖZ循環(huán)(Carnotcycle)卡諾循環(huán)是在兩個(gè)溫度恒定的熱源(一個(gè)高溫?zé)嵩?一個(gè)低溫?zé)嵩?之間工作的循環(huán)過程.在整個(gè)循環(huán)中,工作物質(zhì)只和這兩個(gè)熱源交換能量,沒有散熱漏氣等因素存在應(yīng)用可得1卡諾熱機(jī)(對應(yīng)循環(huán)如圖所示)p1p2VOpbV1V2V3V4p3p4Q1Q2T1T2dac則卡諾循環(huán)的熱機(jī)效率為：2卡諾致冷機(jī)循環(huán)情況剛好與熱機(jī)相反(如圖)卡諾致冷機(jī)的致冷系數(shù)為:T1T2VV1V2V3V4Op1p2p3p4abcdQ1Q2P例3:有一個(gè)卡諾致冷機(jī),從溫度為-10

C的冷藏室吸取熱量,而向溫度為20

C的物體放出熱量。設(shè)該致冷機(jī)所耗功率為15kW,問每分鐘從冷藏室吸取的熱量為多少?解令T1=293KT2=263K

則每分鐘作功為2024/5/15趙國儉12所以每分鐘從冷藏室中吸取的熱量為:此時(shí),每分鐘向溫度為20C的物體放出的熱量為:過程曲線方程推導(dǎo)P-V圖中絕熱線與等溫線比較絕熱線PVO等溫線等溫過程:pV=CpdV+Vdp=0任意狀態(tài)點(diǎn)的斜率為:絕熱過程:可得,斜率為:可見:|k絕熱|>|k等溫|絕熱線比等溫線陡!絕熱線PVO等溫線絕熱過程能量計(jì)算已知A

1

B是絕熱膨脹過