三、热力学循环 1、循环过程—热力学系统的状态经过一系列不同的过程又回到初始状态。

P b a V 三、热力学循环 1、循环过程—热力学系统的状态经过一系列不同的过程又回到初始状态。热机——持续不断将热转换为功的装置。工质——在热机中参与热功转换的媒质 (理想气体) 特点：△E=0；Q吸-Q放 = Q净 = A净 2、两种循环：正循环：顺时针方向变化 A净＞0 （蒸汽机、内燃机）逆循环：反时针方向变化 A净=Q吸 - Q放＜0 （家用冰箱、致冷装置）

550C 0 气轮机热机工作示意图高温高压蒸汽 Q 过热器高温热源 1 发电机 A Q 1 A Q 锅炉 2 Q 冷却水 0 给水泵 20C 2 冷凝器低温热源发电厂蒸汽动力循环示意图

0 3atm 10 C 蒸发器 (周围环境) 节流阀高温热源冷冻室 Q 储液器氟利昂 2 Q 1 A Q 0 20 C 0 70 C 2 10atm 压缩机低温热源散热器 (冷冻室) Q 1 家用电冰箱循环

3、性能指标 高温 T1 热机效率 Q吸 A Q放低温 T2 致冷系数高温 T1 Q放 A Q吸 T2 低温

例1、1mol单原子分子的理想气体，经历如图所示的可逆循环，联结ac两点的曲线Ⅲ的方程为， a点的温度为T0。 1）试求Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ过程中气体吸收的热量; 2）求此循环的效率; 3) 净功. P II 9P0 Ⅰ III a(P0V0T0) V b c 分析：

P II 9P0 Ⅰ III a(P0V0T0) V 解： b c

P II 9P0 Ⅰ III a(P0V0T0) V （2） b c （3）

p d e c b a o V V V 0 简化后 p d e c a b o V V V 0 技术上的循环：四冲程奥托(Otto)循环 1.吸气a→b等压 2. 压缩b→c 绝热 3.爆炸作功 c→d爆炸等容 d→e作功绝热 4.排气 e→b 等容 b→a等压

排气阀进气阀点火装置活塞奥托热机

奥托循环 吸气点火装置 d p e c a b o V V V 0

奥托循环 吸气 d p 点火装置 e c a b o V V V 0

奥托循环 压缩 d p 点火装置 e c a b o V V V 0

奥托循环 爆炸 d p 点火装置 e c a b o V V V 0

奥托循环 作功 d p 点火装置 e c a b o V V V 0

奥托循环 排气 d p 点火装置 e c a b o V V V 0

绝热方程 简化后 p d e c a ——压缩比 b o V V 0 技术上的循环：四冲程奥托(Otto)循环

550C 0 气轮机高温高压蒸汽 Q 过热器 1 发电机 A Q 锅炉 2 冷却水 0 20C 给水泵冷凝器热机发展简介 1698年萨维利和1705年纽可门先后发明了蒸汽机，当时蒸汽机的效率极低 . 1765年瓦特进行了重大改进，提高效率 3—4倍.

判断吸热和放热过程 V b c a T

判断循环的效率，abda和bcdb a b 2P0 P0 d c V0 2V0

1mol氧气作abc循环，ab是等温过程，c状态 温度为273K，求循环的效率 a P0 c b V0 2V0

三 、热力学循环 1、循环过程—热力学系统的状态经过一系列不同的过程又回到初始状态。