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    2．3．1.卡诺循环 物质系统经历一系列的变化过程又回到初始状态.这样的周而复始的变化过程为循环过程.简称循环.在P-V图上.物质系统的循环过程用一个闭合的曲线表示.经历一个循环.回到初始状态时.内能不变.利用物质系统持续不断地把热转换为功的装置叫做热机.在循环过程中.使工作物从膨胀作功以后的状态.再回到初始状态.周而复始进行下去.并且必而使工作物在返回初始状态的过程中.外界压缩工作物所作的功少于工作物在膨胀时对外所做的功.这样才能使工作物对外做功.获得低温装置的致冷机也是利用工作物的循环过程来工作的.不过它的运行方向与热机中工作物的循环过程相反. 卡诺循环是在两个温度恒定的热源之间工作的循环过程.我们来讨论由平衡过程组成的卡诺循环.工作物与温度为的高温热源接触是等温膨胀过程.同样.与温度为的低温热源接触而放热是等温压缩过程.因为工作物只与两个热源交换能量.所以当工作物脱离两热源时所进行的过程.必然是绝热的平衡过程.如图2-3-1所示.在理想气体卡诺循环的P-V图上.曲线ab和cd表示温度为和的两条等温线.曲线bc和da是两条绝热线.我们先讨论以状态a为始点.沿闭合曲线abcda所作的循环过程.在abc的膨胀过程中.气体对外做功是曲线abc下面的面积.在cda的压缩过程中.外界对气体做功是曲线cda下面的面积.气体对外所做的净功就是闭合曲线abcda所围面积.气体在等温膨胀过程ab中.从高温热源吸热.气体在等温压缩过程cd中.向低温热源放热.应用绝热方程 和 得 所以 卡诺热机的效率 我们再讨论理想气体以状态a为始点.沿闭合曲线adcba所分的循环过程.显然.气体将从低温热源吸取热量.又接受外界对气体所作的功W.向高温热源传热.由于循环从低温热源吸热.可导致低热源的温度降得更快.这就是致冷机可以致冷的原理.致冷机的功效常用从低温热源中吸热和所消耗的外功W的比值来量度.称为致冷系数.即.对卡诺致冷机而言.. 有一卡诺致冷机.从温度为-10℃的冷藏室吸取热量.而向温度为20℃的物体放出热量.设该致冷机所耗功率为15kW.问每分钟从冷藏室吸取的热量是多少? 令..则.每分钟作功.所以每分钟从冷藏室中吸热. 【查看更多】

     

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