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大学物理演示动画大学物理演示动画---热机循环热机循环福州大学至诚学院福州大学至诚学院 大学物理教研室大学物理教研室 李培官李培官 今天是今天是14 14 九月九月 2024 2024瓦瓦特特像像瓦特发明的蒸汽机瓦特发明的蒸汽机 1698年年萨萨维维利利和和1705年年纽纽可可门门先先后后发发明明了了蒸蒸汽汽机机，，当当时时蒸蒸汽汽机机的的效效率率极极低低1765年年瓦瓦特特进进行行了了重重大改进，大大提高了效率大改进，大大提高了效率 热机热机热机效率热机效率热机效率热机效率高温热源高温热源低温热源低温热源热机（热机（正正循环）循环）AB注意！注意！这里的这里的Q都是都是绝对值！绝对值！WABCD高温热源高温热源低温热源低温热源卡诺致冷机卡诺致冷机 卡诺致冷机（卡诺逆循环）卡诺致冷机（卡诺逆循环）卡诺致冷机卡诺致冷机致冷致冷系数系数冰箱循环示意图冰箱循环示意图 卡诺卡诺循环是由两个准静态循环是由两个准静态等温等温过程和两个准静过程和两个准静态态绝热绝热过程组成过程组成 .二二 卡诺循环卡诺循环 低温热源低温热源高温热源高温热源卡诺热机卡诺热机WABCD 1824 年法国的年青工程师卡诺提出一个工作年法国的年青工程师卡诺提出一个工作在在两两热源之间的热源之间的理想理想循环循环—卡诺卡诺循环循环. 给出了热机给出了热机效率的理论极限值效率的理论极限值; 他还提出了著名的卡诺定理他还提出了著名的卡诺定理.1830年年，，法法国国萨萨迪迪·卡卡诺诺：：“准准确确地地说说，，它它既既不不会会创创生生也也不不会会消消灭灭，，实实际际上上，，它它只只改改变变了它的形式。

了它的形式但但卡卡诺诺患患了了猩猩红红热热，，脑脑膜膜炎炎，，不不幸幸又又雪雪上上加加霜霜，，患患了了流流行行性性霍霍乱乱，，于于1832年年去去世世卡卡诺诺的的这这一一思思想想，，在在1878年年才才公公开开发发表表，，但但热热力力学学第第一定律已建立了一定律已建立了卡卡诺诺像像热机热机热机效率热机效率热机效率热机效率高温热源高温热源低温热源低温热源热机（热机（正正循环）循环）AB注意！注意！这里的这里的Q都是都是绝对值！绝对值！WABCD 理想气体卡诺循环热机效率的计算理想气体卡诺循环热机效率的计算 A — B 等温膨胀等温膨胀 B — C 绝热膨胀绝热膨胀 C — D 等温压缩等温压缩 D — A 绝热压缩绝热压缩卡诺循环卡诺循环A — B 等温膨胀等温膨胀吸吸热热热机热机 ：持续地将热量转变为功的机器：持续地将热量转变为功的机器 .例例 四四冲冲程程汽汽油油机机的的理理想想工工作作过过程程称称为为奥奥托托循循环环如如下下图图，，1-21-2和和3-43-4为为绝绝热热过过程程，，2-32-3和和4-4-1 1为为等等体体过过程程定定义义压压缩缩比比 。

求求：：奥托循环的效率奥托循环的效率例例 四四冲冲程程柴柴油油机机的的理理想想工工作作过过程程称称为为狄狄塞塞尔尔循循环环如如下下图图，，1-21-2为为绝绝热热压压缩缩，，2-32-3为为等等压压膨膨胀胀，，3-43-4为为绝绝 热热 膨膨 胀胀 ，， 4-14-1为为 等等 体体 降降 压压 已已 知知 压压 缩缩 比比 ，定压膨胀比为，定压膨胀比为 求求：狄塞尔循环的效率狄塞尔循环的效率Tips for Better Life for 2013欢迊指导欢迊指导欢迊指导欢迊指导谢谢谢谢谢谢谢谢今天是今天是14 14 九月九月 2024 2024。