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循環(huán)過程2、特點：循環(huán)過程在P-V圖上可用一條閉合曲線表示。系統(tǒng)經(jīng)過一個循環(huán)以后，系統(tǒng)的內(nèi)能沒有變化系統(tǒng)在整個循環(huán)過程中對外作的凈功的值等于曲線所包圍的面積。一、循環(huán)過程1、定義：系統(tǒng)經(jīng)過一系列狀態(tài)變化以后，又回到原來狀態(tài)的過程叫作熱力學系統(tǒng)的循環(huán)過程，簡稱循環(huán)。沿順時針方向進行的循環(huán)稱為正循環(huán)。3、循環(huán)過程的分類pVabcd正循環(huán)pVabcd逆循環(huán)4、熱機熱機的工作物質(zhì)進行的是正循環(huán)，它把熱量持續(xù)不斷地轉(zhuǎn)化為功。利用某些物質(zhì)將熱不斷的轉(zhuǎn)化為功的裝置叫熱機，在熱機中用來吸收熱量并對外作功的物質(zhì)叫工作物質(zhì)，簡稱工質(zhì)。工質(zhì)往往經(jīng)歷著循環(huán)過程。沿逆時針方向進行的循環(huán)稱為逆循環(huán)。熱機正循環(huán)的特征：一定質(zhì)量的工質(zhì)在一次循環(huán)過程中從高溫熱源吸收的熱量值為

Q1

，對外作凈功值為

A

，向低溫熱源放出的熱量值

Q2,并且工質(zhì)回到初態(tài)，內(nèi)能不變。工質(zhì)經(jīng)一正循環(huán)

A=Q1-Q2熱機效率（反映熱機性能優(yōu)劣）：高溫熱源

T1低溫熱源

T2Q1Q2A制冷機逆循環(huán)的特征：制冷機經(jīng)歷一個逆循環(huán)后，由于外界對它作功，可以把熱量由低溫熱源傳遞到高溫熱源。在一個循環(huán)中，外界作功值為A，從低溫熱源吸收的熱量值為Q2，向高溫熱源放出的熱量值為Q1。并且工質(zhì)回到初態(tài)，內(nèi)能不變。工質(zhì)經(jīng)一逆循環(huán)

A=Q1

-Q2制冷系數(shù)（反映制冷機性能優(yōu)劣）：

高溫熱源

T1低溫熱源

T2Q1Q2A5、制冷機通過外界作功把熱量從低溫熱源抽到高溫熱源的機器，稱為制冷機。它的工作物質(zhì)進行的是逆循環(huán)。二、卡諾循環(huán)法國工程師、熱力學的創(chuàng)始人之一。他創(chuàng)造性地用“理想實驗”的思維方法，提出了最簡單、但有重要理論意義的熱機循環(huán)——卡諾循環(huán)，創(chuàng)造了一部理想的熱機——卡諾熱機。1824年卡諾提出了對熱機設計具有普遍指導意義的卡諾定理，指出了提高熱機效率的有效途徑，揭示了熱力學的不可逆性，被后人認為是熱力學第二定律的先驅(qū)。概念：卡諾循環(huán)過程由四個準靜態(tài)過程組成，其中兩個是等溫過程，兩個是絕熱過程?？ㄖZ循環(huán)是一種理想化的模型。分類卡諾正循環(huán)——卡諾熱機卡諾逆循環(huán)——卡諾制冷機1、卡諾循環(huán)ABCDPV0V1V4V2V3T1T2p1p4p2p3Q1Q2A

B：等溫膨脹過程，體積由V1膨脹到V2，內(nèi)能沒有變化，系統(tǒng)從高溫熱源T1吸收的熱量全部用來對外作功BC：絕熱膨脹，體積由V2變到V3，系統(tǒng)不吸收熱量，對外所作的功等于系統(tǒng)減少的內(nèi)能2、卡諾熱機：正循環(huán)卡諾熱機的四個過程

CD：等溫壓縮過程：體積由V3壓縮到V4，內(nèi)能變化為零，外界對系統(tǒng)所作的功等于向低溫熱源T2放出的熱量DA：絕熱壓縮過程：體積由V4變到V1，系統(tǒng)不吸收熱量，外界對系統(tǒng)所作的功等于系統(tǒng)增加的內(nèi)能。在一次循環(huán)中，系統(tǒng)對外界所作的凈功為

A=Q1-Q2ABCDPV0V1V4V2V3T1T2p1p4p2p3Q1Q2理想氣體卡諾循環(huán)的效率只與兩熱源的溫度有關卡諾熱機效率應用絕熱方程BC過程DA過程兩式比較卡諾熱機的效率只由高溫熱源和低溫熱源的溫度決定，高溫熱源溫度越高，低溫熱源溫度越低，則循環(huán)效率越高；說明：高溫熱源的溫度不可能無限制地提高，低溫熱源的溫度也不可能達到絕對零度，因而熱機的效率總是小于1的，即熱機不可能把從高溫熱源所吸收的熱量全部用來對外界作功。工質(zhì)把從低溫熱源吸收的熱量和外界對它所作的功以熱量的形式傳給高溫熱源，其結(jié)果可使低溫熱源的溫度更低，達到制冷的目的。外界作一定的功時，吸熱越多，表明制冷機效能越好。3、卡諾制冷機：逆循環(huán)制冷系數(shù)ABCDPV0V1V4V2V3T1T2p1p4p2p3Q1Q2

圖中兩卡諾循環(huán)嗎？討論例1：一卡諾機工作于27C與

177C兩熱源之間，若從高溫熱源T1吸熱

4800J，可對外做功多少？

若要從低溫熱源

T2吸熱4800J，需做功多少?解：第一過程為正循環(huán)第二過程為逆循環(huán)1423

例21mol

氦氣經(jīng)過如圖所示的循環(huán)過程，其中,求1—2、2—3、3—4、4—1各過程中氣體吸收的熱量和熱機的效率.解由理想氣體狀態(tài)方程得1423[例3]如圖，對同一氣體，I為絕熱過程，那么J和K過程是吸熱還是放熱?解：對I過程對J過程吸熱對K過程放熱[例1]系統(tǒng)從A→B→A經(jīng)歷一個循環(huán)，且EB>EA

。(1)試確定A→B，以及B→A的功A的符號及含義；(2)Q的符號如何確定；(3)循環(huán)總功和熱量的正負解