第四章熱力學(xué)基礎(chǔ)4.1準(zhǔn)靜態(tài)過程　功　熱量4.2熱力學(xué)第一定律4.3理想氣體的三個(gè)等值過程和絕熱過程4.4循環(huán)過程　卡諾循環(huán)4.5熱力學(xué)第二定律4.6熵　熵增加原理,§4.1準(zhǔn)靜態(tài)過程　功　熱量§4.1.1準(zhǔn)靜態(tài)過程和過程曲線二、準(zhǔn)靜態(tài)過程過程進(jìn)行的每一步系統(tǒng)均無限接近于平衡態(tài)。說明：1.是一個(gè)理想模型；2.當(dāng)實(shí)際過程進(jìn)行得非常緩慢，可以近似認(rèn)為是準(zhǔn)靜態(tài)過程；熱力學(xué)過程：熱力學(xué)系統(tǒng)從一個(gè)狀態(tài)變化到另一個(gè)狀態(tài)。一、熱力學(xué)過程氣體活塞砂子,一般情況下，無限緩慢進(jìn)行的過程可近似看做準(zhǔn)靜態(tài)過程。假定系統(tǒng)從某一平衡態(tài)開始變化，狀態(tài)的變化必然會使原來的平衡態(tài)受到破壞，需要經(jīng)過一定的時(shí)間（弛豫時(shí)間）才能達(dá)到平衡態(tài)。常溫下氣體速度容器線度為1m，則弛豫時(shí)間如果實(shí)際拉活塞的速度為1m/s，則可以認(rèn)為是準(zhǔn)靜態(tài)過程。非平衡態(tài)平衡態(tài)平衡態(tài),熱平衡過程可通過非準(zhǔn)靜態(tài)過程和準(zhǔn)靜態(tài)過程來實(shí)現(xiàn)，例如：系統(tǒng)（T1）從外界（T2）吸熱溫度升至T2方法1：讓系統(tǒng)直接與熱源接觸；如何設(shè)計(jì)一個(gè)準(zhǔn)靜態(tài)過程？非準(zhǔn)靜態(tài)過程方法2：讓系統(tǒng)依次與一系列溫度遞增的熱源接觸；,三、準(zhǔn)靜態(tài)過程的過程曲線因?yàn)闋顟B(tài)圖中任何一點(diǎn)都表示系統(tǒng)的一個(gè)平衡態(tài)，故準(zhǔn)靜態(tài)過程可用系統(tǒng)的狀態(tài)圖（p-V圖、p-T圖、V-T圖）中一條過程曲線表示。VP0等溫過程等容過程等壓過程循環(huán)過程改變系統(tǒng)狀態(tài)的方法：作功：力學(xué)平衡破壞下的能量轉(zhuǎn)移傳熱：熱學(xué)平衡破壞下的能量轉(zhuǎn)移,作功是熱力學(xué)系統(tǒng)與外界交換能量的一種方式，是在力學(xué)相互作用過程（力學(xué)平衡條件破壞）中產(chǎn)生的。系統(tǒng)與外界交換能量的過程中，系統(tǒng)狀態(tài)發(fā)生相應(yīng)的變化。一、準(zhǔn)靜態(tài)過程中的體積功氣體體積從V1變化到V2，系統(tǒng)對外界所作的總功為：uS§4.1.2體積功,氣體對外界作功可正可負(fù)，系統(tǒng)體積增大，系統(tǒng)對外界作正功。系統(tǒng)體積減小，系統(tǒng)對外界作負(fù)功。注意作功在微觀上表現(xiàn)為分子有規(guī)則運(yùn)動（機(jī)械運(yùn)動）和分子無規(guī)則熱運(yùn)動間能量的轉(zhuǎn)換，這是通過分子間碰撞實(shí)現(xiàn)的。作功是過程量,p(p1,V1)(p2,V2)OVVp(p1,V1)(p2,V2)OVp(p1,V1)(p2,V2)O功的量值等于p-V圖中，過程曲線下面的面積。二、體積功的圖示法求解總功：元功：Vp0V1V2VV+dVA3A2A1狀態(tài)發(fā)生相同變化所經(jīng)不同過程中的功:功是過程量,解：(1)等壓過程(2)等溫過程例：?摩爾理想氣體準(zhǔn)靜態(tài)膨脹，初態(tài)體積為V1，溫度為T1，系統(tǒng)從初態(tài)分別按等壓、等溫兩種方式膨脹到體積V2，求：等壓、等溫兩種過程中系統(tǒng)對外界的功，并比較它們的大小。pVV1V2等壓等溫O,傳熱的微觀本質(zhì)是分子無規(guī)則熱運(yùn)動間的平均動能通過分子碰撞的傳遞。傳熱是熱力學(xué)系統(tǒng)與外界交換能量的另一種方式，是在熱學(xué)相互作用過程（存在溫度差，熱學(xué)平衡條件破壞）中產(chǎn)生的。傳熱也是系統(tǒng)狀態(tài)發(fā)生變化的過程。一、傳熱傳熱過程中分子無規(guī)則熱運(yùn)動動能傳遞的總大小為熱量。準(zhǔn)靜態(tài)過程中傳遞的熱量是過程量。二、熱量表示系統(tǒng)從外界吸熱；表示系統(tǒng)向外界放熱。三、熱量的單位在SI制中：焦耳(J)§4.1.3熱量,結(jié)論：熱量和功是系統(tǒng)狀態(tài)變化中伴隨發(fā)生的兩種不同的能量傳遞形式。它們的物理本質(zhì)不同作功和傳熱的大小不但與系統(tǒng)的初、末態(tài)有關(guān)，而且與過程有關(guān)，它們都是過程量，不是狀態(tài)量，因而微量功和微量傳熱分別寫成dA和dQ,它們不是全微分。宏觀運(yùn)動分子熱運(yùn)動功分子熱運(yùn)動分子熱運(yùn)動熱量,§4.2熱力學(xué)第一定律(Thefirstlawofthermodynamics)§4.2.1內(nèi)能?mol理想氣體的內(nèi)能：理想氣體的內(nèi)能是溫度T的單值函數(shù)a）焦耳實(shí)驗(yàn)用各種不同的絕熱過程使系統(tǒng)升高一定的溫度，所需要的功相等。b）內(nèi)能的宏觀定義焦耳實(shí)驗(yàn)表明，系統(tǒng)一定存在一個(gè)態(tài)函數(shù)E,稱為內(nèi)能，它在初末態(tài)之間的差值等于沿任意絕熱過程外界對系統(tǒng)所作的功。,QUIZJack’sdeathduetothelossoflovetemperatureheatinternalenergy熱量是過程量，內(nèi)能是狀態(tài)量。,永動機(jī)的設(shè)想圖§4.2.2熱力學(xué)第一定律,第一類永動機(jī)試圖在不獲取能源的前提下使體系持續(xù)地向外界輸出能量。歷史上最著名的第一類永動機(jī)是法國人亨內(nèi)考在十三世紀(jì)提出的“魔輪”，十五世紀(jì)，著名學(xué)者達(dá)芬奇也曾經(jīng)設(shè)計(jì)了一個(gè)相同原理的類似裝置，1667年曾有人將達(dá)芬奇的設(shè)計(jì)付諸實(shí)踐，制造了一部直徑5米的龐大機(jī)械，但是這些裝置經(jīng)過試驗(yàn)均以失敗告終。,J.邁耶J.焦耳H.亥姆霍茲自然界中一切物體都具有能量，能量有各種不同形式，它能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，從一個(gè)物體傳遞給另一個(gè)物體，在轉(zhuǎn)化和傳遞中能量的數(shù)量不變。能量守恒與轉(zhuǎn)換定律將能量守恒與轉(zhuǎn)換定律應(yīng)用于熱效應(yīng)?熱力學(xué)第一定律,熱力學(xué)第一定律適用于任何系統(tǒng)的任何過程(不管是否準(zhǔn)靜態(tài))，是自然界最普遍的規(guī)律之一，是涉及物體內(nèi)能的能量守恒定律。對于理想氣體的準(zhǔn)靜態(tài)過程:對于理想氣體的準(zhǔn)靜態(tài)等溫過程：熱力學(xué)第一定律系統(tǒng)內(nèi)能的增量等于系統(tǒng)從外界吸收的熱量和系統(tǒng)對外界所作的功之差。,例1.一定量的理想氣體，由狀態(tài)a經(jīng)b到c，如圖，abc為一直線。求此過程中：(1)氣體對外作的功；(2)氣體內(nèi)能的增量；(3)氣體吸收的熱量。0p(atm)abc113232V(l)(1)氣體對外作的功等于線段abc下所圍的面積解：(2)由圖看出paVa=pcVc?Ta=Tc內(nèi)能增量?E=0(3)由熱力學(xué)第一定律得Q=?E+A=405.2J,例2:壓強(qiáng)為1.013×105Pa時(shí)，1mol的水在100℃時(shí)變成水蒸汽，它的內(nèi)能增加了多少？已知在此壓強(qiáng)和溫度下，水和水蒸汽的摩爾體積分別為:vl=18.8cm3/mol，vg=3.01×104cm3/mol；水的汽化熱L=4.06×104J/mol。解:吸熱:Q=?L=1×4.06×104=4.06×104J.思路：水汽化過程中溫度和壓強(qiáng)都不變(準(zhǔn)靜態(tài)過程)，它從外界吸熱，體積增大，從而對外作功，雖然溫度不變，但發(fā)生了相變，因此內(nèi)能有變化（內(nèi)能是溫度的單值函數(shù)只適用于理想氣體）。作功:A=P(vg-vl)=1.013×105×(3.01×104-18.8)×10-6=3.05×103J.內(nèi)能變化:?E=E2-E1=Q–A=4.06×104-3.05×103=3.75×104J.,一計(jì)算各等值過程的熱量、功和內(nèi)能的理論基礎(chǔ)（2）（理想氣體的狀態(tài)方程）（1）解決過程中能量轉(zhuǎn)換的問題（3）（理想氣體的內(nèi)能）（4）各等值過程的特性.§4.3理想氣體的三個(gè)等值過程和絕熱過程,單位：J/K系統(tǒng)和外界之間的熱傳遞,會引起系統(tǒng)溫度的變化，一定條件下，系統(tǒng)每升高單位溫度所吸收的熱量，稱為系統(tǒng)的熱容，用C表示。系統(tǒng)物質(zhì)的量為1mol時(shí)，它的熱容叫摩爾熱容，用Cm表示。單位：J/mol·K系統(tǒng)質(zhì)量為1kg時(shí)，它的熱容叫比熱容(比熱)，用c表示，單位：J/kg·K。二熱容、摩爾熱容,§4.3理想氣體的三個(gè)等值過程和絕熱過程§4.3.1等體過程摩爾定體熱容一、等體過程過程方程內(nèi)能增量功熱量0恒量dQ=dE;Q=vCV,m(T2-T1),定體熱容CV：系統(tǒng)的體積不變的過程中的熱容。二、定體熱容量CV摩爾定體熱容CV,m?：摩爾數(shù)i：自由度數(shù)理想氣體內(nèi)能增量:,§4.3.2等壓過程摩爾定壓熱容過程方程內(nèi)能增量功熱量恒量一、等壓過程,定壓熱容Cp：系統(tǒng)的壓強(qiáng)不變的過程中的熱容。摩爾定壓熱容Cp,m二、定壓熱容量Cp?：摩爾數(shù)i：自由度數(shù),三、邁耶公式及比熱容比摩爾定體熱容CV,m摩爾定壓熱容Cp,m邁耶公式比熱容比比熱容比?,i=3i=5i=61.671.401.33分子種類單原子分子剛性雙原子分子剛性多原子分子自由度CV,mCp,m理想氣體的兩個(gè)熱容之間關(guān)系：,(P1,V1,T1)(P2,V2,T2)PoV1V2V等溫變化（T1）等容變化，只有傳熱(CV,m)等溫變化（T2）等壓變化，傳熱(Cp,m)和做功思考：為什么理想氣體任意兩狀態(tài)間內(nèi)能的變化可表示成摩爾定體熱容CV,m與溫度變化乘積的關(guān)系，而不是摩爾定壓熱容Cp,m與溫度變化乘積的關(guān)系？,§4.3.3等溫過程等溫過程過程方程內(nèi)能增量功熱量恒量0,4.理想氣體的三個(gè)等值過程0恒量dQ=dE恒量Qp=?Cp,m(T2-T1)恒量0Qv=?EdQ=dE+dA過程方程內(nèi)能增量功熱量等容過程等壓過程等溫過程,解：(1)在a?b等溫過程中，?ET=0(吸熱)例3.一定量的理想氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下體積為1.0?10-2m3。求：下列過程中氣體吸收的熱量，(1)等溫膨脹到體積為2.0?10-2m3；(2)先等容冷卻，再等壓膨脹到(1)所到達(dá)的終態(tài)。(己知1atm=1.013?105Pa)OV[m3]p[Pa]p1V1ap2V2bc在a?c等容降溫和c?b等壓膨脹過程中，因a、b溫相同，故?E=0。,二、理想氣體準(zhǔn)靜態(tài)絕熱過程一、絕熱過程系統(tǒng)在和外界無熱量交換的條件下進(jìn)行的過程。如何實(shí)現(xiàn)?2.過程進(jìn)行很快,來不及交換熱量。1.絕熱材料隔離；1.能量變化特點(diǎn)絕熱過程中，Q=0，由熱一律可得能量關(guān)系：即外界對系統(tǒng)所做的功等于系統(tǒng)內(nèi)能的增量對于微小過程有§4.3.4絕熱過程,2.絕熱過程的過程方程絕熱條件：狀態(tài)方程：絕熱過程方程(1)絕熱過程方程(2)絕熱過程方程(3)比熱比:泊松公式:,在p-V圖上可見，絕熱線比等溫線更陡，即斜率更大。三、絕熱過程曲線QTpVO?PT?PQ?V1證明：T線微分Q線微分所以對于相同的點(diǎn)(p,V)，絕熱線比等溫線更陡，即斜率更大。,等溫過程：溫度不變，壓強(qiáng)降低是由于體積膨脹。絕熱過程：壓強(qiáng)降低是由于體積膨脹和溫度降低。絕熱線比等溫線更陡(P1,V1,T1)(P2,V2,T1)(P2?,V2,T2?)POV1V2V等溫線絕熱線pVO?PT?PQ?V等溫線絕熱線Q=?E+A等溫過程：溫度不變，壓強(qiáng)升高是由于密度變大。絕熱過程：壓強(qiáng)升高是由于密度變大和平均平動動能增大。,四、絕熱過程的功、內(nèi)能變化設(shè)初態(tài)(p1,V1)，末態(tài)(p2,V2)，比熱比為?。(a)用功定義計(jì)算(b)由絕熱條件求解,五、絕熱自由膨脹(c)p2V2T2S(b)S(a)真空p1V1T1S絕熱容器絕熱過程:Q=0右側(cè)真空，氣體不做功：A=0絕熱自由膨脹是非準(zhǔn)靜態(tài)絕熱過程此狀態(tài)參量關(guān)系是對氣體的初、末態(tài)而言。因?yàn)檫^程中系統(tǒng)并不處于平衡態(tài)，所以絕熱過程方程在自由膨脹過程中不適用。雖然T1=T2，但自由膨脹也不是等溫過程。,§4.3.5幾個(gè)典型過程的總結(jié)及熱力學(xué)第一定律的應(yīng)用0恒量dE=dQ恒量Qp=?Cp,m(T2-T1)恒量0Qv=?EdQ=dE+dA過程方程內(nèi)能增量功熱量等容過程等壓過程等溫過程絕熱過程0,例4：用過程方程pVn=C表示的理想氣體的準(zhǔn)靜態(tài)過程為多方過程，n叫做多方指數(shù)。求：(1)理想氣體經(jīng)多方過程從(p1V1T1)變化到(p2V2T2)時(shí)系統(tǒng)對外界所做的功；(2)證明多方過程中理想氣體的摩爾熱容為解：(1)由過程方程有多方過程中系統(tǒng)對外界做的功為：,例4：用過程方程pVn=C表示的理想氣體的準(zhǔn)靜態(tài)過程為多方過程，n叫做多方指數(shù)。求：(1)理想氣體經(jīng)多方過程從(p1V1T1)變化到(p2V2T2)時(shí)系統(tǒng)對外界所做的功；(2)證明多方過程中理想氣體的摩爾熱容為解：(2)由熱一律，1mol氣體由T1升高到T2吸收的熱量多方過程的mol熱容,HeN2初態(tài)終態(tài)HeN2例5.己知絕熱容器被分為兩部分，分別充有1摩爾的氦氣(He)和氮?dú)?N2)，視氣體為剛性分子理想氣體。若活塞可導(dǎo)熱、可滑動，摩擦忽略不計(jì)。初態(tài)：氦的壓強(qiáng)pHe=2大氣壓，THe=400K，氮的壓強(qiáng)pN2=1大氣壓，TN2=300K。求：達(dá)到平衡時(shí)，兩部分的狀態(tài)參量。對左側(cè)He：對右側(cè)N2：總系統(tǒng)絕熱，有Q=QHe+QN2=0解：活塞無摩擦滑動，有AHe=-AN2大氣壓,例6汽缸A,B兩室各盛1mol理想氮?dú)?，現(xiàn)將335J熱量由底部緩緩傳給氣體，活塞上始終保持1atm的壓強(qiáng)(1)若隔板導(dǎo)熱且固定，求A,B兩室的溫度變化及吸收熱量；(2)若隔板可自由滑動且絕熱，情況怎樣？解：(1)因隔板可自由導(dǎo)熱，A,B兩室溫度始終相等，溫度變化ΔT也相等。設(shè)A吸熱Q，向B中放熱Q/，所以A：等容B：等壓B吸熱A凈吸熱活塞AB絕熱導(dǎo)熱固定吸熱,(2)因隔板可自由滑動，A吸熱溫度變化B絕熱QB=Cp,mΔTB=0溫度變化ΔTB=0，內(nèi)能不變。熱力學(xué)過程：A吸熱Q,一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能(使溫度升高),另一部分用于對B做功大小為A；B中p,T不變(內(nèi)能不變)，V也不變，但它對外做功A，總功為零?；钊鸄B絕熱絕熱滑動吸熱A,B兩室氣體均為等壓過程。,§4.4循環(huán)過程卡諾循環(huán)a?b?c，膨脹，對外做功A1；c?d?a，外界對系統(tǒng)做功?A2?；一、循環(huán)過程：一系統(tǒng)(或工質(zhì))，經(jīng)歷一系列變化后又回到初始狀態(tài)的整個(gè)過程叫循環(huán)過程，簡稱循環(huán)。準(zhǔn)靜態(tài)循環(huán)過程可在狀態(tài)圖上表現(xiàn)為一閉合曲線。循環(huán)過程總功(凈功)A=A1-?A2?等于p-V圖上閉合曲線圍的面積。V0paV1V2cbdA熱機(jī)：循環(huán)沿順時(shí)針方向，正循環(huán)(熱循環(huán))，系統(tǒng)對外界做凈功A；致冷機(jī)：循環(huán)沿逆時(shí)針方向，逆循環(huán)（致冷循環(huán)）,外界對系統(tǒng)做凈功A。§4.4.1循環(huán)過程及其效率,循環(huán)過程一周：?E=0循環(huán)過程系統(tǒng)總吸熱為Q1循環(huán)過程系統(tǒng)總放熱為?Q2??Q1-?Q2?=A二、熱機(jī)效率熱機(jī)效率一次循環(huán)工質(zhì)對外做的凈功A一次循環(huán)工質(zhì)從高溫?zé)嵩次盏臒崃縌1V0paV1V2cbdAQ1Q2,三、典型的熱循環(huán)：蒸汽機(jī)的循環(huán)一定量的水從蒸發(fā)器（鍋爐）中吸熱Q1變成高溫水蒸汽；2.水蒸汽在蒸汽窩輪機(jī)中膨脹，推動葉輪對外做功A1，同時(shí)降溫，變成廢汽；3.廢氣進(jìn)入冷凝器，向低溫?zé)釒旆艧酫2，同時(shí)自身凝結(jié)為水；4.最后水泵對冷凝水做功A2，將水壓回到鍋爐中去，完成循環(huán)。蒸發(fā)器水泵冷凝器蒸汽窩輪機(jī)Q1Q2A1A2,熱機(jī)：持續(xù)地將熱量轉(zhuǎn)變?yōu)楣Φ臋C(jī)器.,解：例7:如圖所示循環(huán)過程，c→a是絕熱過程，pa、Va、Vc已知，比熱容比為?，求循環(huán)效率。a→b等壓過程b→c等容過程VpVaVcpaabcO吸熱放熱,為了提高熱機(jī)效率，1824年法國青年工程師卡諾提出了一個(gè)理想循環(huán)，它體現(xiàn)了熱機(jī)循環(huán)的基本特怔，我們稱它為卡諾循環(huán)。一、卡諾循環(huán)條件1.準(zhǔn)靜態(tài)循環(huán)，可以正逆循環(huán)。2.工質(zhì)為理想氣體。3.工質(zhì)只和兩個(gè)溫度不同的恒溫?zé)釒旖粨Q熱量。二、卡諾循環(huán)組成兩個(gè)等溫過程1-2和3-4兩個(gè)絕熱過程2-3和4-1順時(shí)針轉(zhuǎn)組成正卡諾循環(huán)，逆時(shí)針轉(zhuǎn)組成逆卡諾循環(huán)。Q1Q2W高溫?zé)釒霻1低溫?zé)釒霻2工質(zhì)§4.4.2卡諾循環(huán)(Carnotcycle),卡諾循環(huán)過程動態(tài)圖示a-b等溫膨脹，吸熱c-d等溫壓縮，放熱b-c絕熱膨脹，降溫d-a絕熱壓縮，升溫,1?2過程，等溫膨脹，吸熱2?3過程，絕熱膨脹，溫度下降,3?4過程，等溫壓縮，放熱4?1過程，絕熱壓縮，溫度上升,三、卡諾循環(huán)的熱機(jī)效率熱機(jī)循環(huán)過程效率：Q2Q1T1T2,卡諾循環(huán)熱機(jī)效率只與兩個(gè)恒溫?zé)釒鞙囟萒1和T2有關(guān)，與工質(zhì)無關(guān)。它指明提高熱機(jī)效率的方向，即提高T1值或降低T2值。實(shí)際降低T2是困難的，熱電廠盡可能地提高T1溫度?？ㄖZ循環(huán)是理想循環(huán)，實(shí)際循環(huán)效率要小很多。能流圖，卡諾循環(huán)中能量交換與轉(zhuǎn)化關(guān)系。Q2低溫?zé)釒霻2AQ1工質(zhì)高溫?zé)釒霻1,Q2Q1T1T2例8.有一卡諾循環(huán)，當(dāng)熱源溫度為100℃，冷卻器溫度為0℃時(shí)，一循環(huán)作凈功8000J，今維持冷卻器溫度不變，提高熱源溫度，使凈功增為10000J。若此兩循環(huán)都工作于相同的二絕熱線之間，工作物質(zhì)為同質(zhì)量的理想氣體，則熱源溫度增為多少?前后效率分別為多少？解：升溫前：升溫后：,上節(jié)課主要內(nèi)容1.循環(huán)、熱機(jī)及其效率2.卡諾循環(huán)的效率,例9a:奧托循環(huán)的效率燃燒汽油的四沖程內(nèi)燃機(jī)進(jìn)行的循環(huán)過程叫奧托循環(huán)。它由兩條絕熱線和兩條等容線組成。如圖。ab段：將空氣和汽油的混合氣體進(jìn)行絕熱壓縮。bc段：壓縮到體積V2時(shí)點(diǎn)火，混合氣體急速升溫(等容升溫)，吸熱Q1。cd段：混合氣體絕熱膨脹，推動活塞作功A1。da段：等容放熱（實(shí)際上是將廢氣從氣缸中排出去,把熱量帶走，最后進(jìn)入大氣，下一循環(huán)吸入同樣體積的冷空氣）。狀態(tài)a:T1,V1；b:T2,V2；c:T3,V2；d:T4,V1.解:b-c，等容吸熱Q1=?CVm(T3-T2),d-a，等容放熱|Q2|=?CVm(T4-T1)，效率,a–b，絕熱過程（TV?-1=常量）定義壓縮比r=V1/V2，則可得：奧托循環(huán)的效率決定于壓縮比r。c–d，絕熱過程,由此兩式可得:兩邊減1,得,例9b:狄賽爾循環(huán)（Dieselcycle）的效率四沖程柴油內(nèi)燃機(jī)進(jìn)行的循環(huán)過程叫狄賽爾循環(huán)。經(jīng)過準(zhǔn)靜態(tài)循環(huán)過程：(1)由狀態(tài)V1、TA絕熱壓縮到狀態(tài)V2、TB；(2)由狀態(tài)V2、TB經(jīng)等壓吸熱過程達(dá)到狀態(tài)V3、TC；(3)由狀態(tài)V3、TC絕熱膨脹到狀態(tài)V1、TD；(4)由狀態(tài)V1、TD經(jīng)等體放熱過程達(dá)到到狀態(tài)V1、TA。解：對于等體和等壓過程，有效率Q1=?Cp,m(TC-TB),|Q2|=?CV,m(TD-TA),,對于兩絕熱過程,有定義壓縮比r=V1/V2，定壓膨脹比ρ=V3/V2，最后得到對于等壓過程,有于是：,VPO1234V1V4V3V2P1P2P4P3T1T24?3系統(tǒng)從低溫?zé)嵩次鼰?2?1系統(tǒng)向高溫?zé)嵩捶艧?制冷系數(shù):AQ1Q2Carnot致冷機(jī)低溫?zé)嵩碩2高溫?zé)嵩碩1§4.4.3制冷循環(huán)(逆卡諾循環(huán)),冰箱(Refrigerator)工作原理工質(zhì)：氨和氟里昂。Q2A冷庫節(jié)流閥散熱片冷凝器Q1壓縮機(jī)蒸發(fā)器經(jīng)節(jié)流閥小口后，降壓降溫，再進(jìn)入蒸發(fā)器，從冷庫中吸熱。工質(zhì)蒸發(fā)為蒸氣，被吸入壓縮機(jī)中。工質(zhì)被壓縮機(jī)壓縮，溫度升高，進(jìn)入冷凝器，放熱而凝結(jié)為液態(tài)氨。工作過程：,例10.以可逆卡諾循環(huán)方式工作的制冷機(jī)，在某環(huán)境下它的制冷系數(shù)為＝30.3，在同樣環(huán)境下把它用作熱機(jī)，則其效率為多少?解：,第四章作業(yè)：4-2，4-7，4-10，4-11，4-13，4-14，4-15，4-17，4-18,4-21,4-24,4-26，4-27