大学物理2教学幻灯片-27.ppt

成为入党积极分子已经快要一年了，在这期间，我始终以党员的标准要求自己。在组织的关怀和党员的帮助下，我在思想上和实践上都取得了明显的进步 同学们好! 上讲：热力学第一定律及其应用 C T p = 练习1. 理想气体绝热自由膨胀，去掉隔板实现平衡后压强 p=? 由绝热方程 解1. 解2. 哪一个解对？为什么？ *绝热方程对非静态过程不适用 一定量的理想气体，在 p—T 图上沿着一条直线从平衡态 a 变化到 b 则这是 一个：（ ） (A) 绝热膨 胀（B）等容吸热 (C) 吸热压缩（D）吸热膨 胀 练习 2 解： 由气体状态方程可得 答案：（D） a b p2 p1 T1 T2 T p 0 热力学 紧密围绕热机的研究和应用——工作物质重复进行某些过程，不断吸热做功 一、循环过程 1. 定义：系统经历一系列变化后又回到初始状态的 整个过程叫循环过程。 准静态循环过程 —相图中的闭合曲线 顺时针：正循环 逆时针：逆循环 §20.3 循环过程 卡诺循环 （热力学第一定律的应用，引入第二定律的桥梁） d 2. 共同特征 热力学第一定律： 3. 正循环及其效率 特征 从外界吸热—对外做功 热机的循环: d A 实例：蒸汽机的循环 效率: 推广到一般情况——热机的能量转换: 从高温热源吸热 （可能不止一个） 向低温热源放热 （可能不止一个） 对外做功 效果 代价 热机效率: 例1. 注意是 T-V 图 斯特林循环 总吸热 总放热 4. 逆循环及致冷系数 特点 外界对系统做功—— 系统向外界放热 致冷机的循环 高温热源 低温热源 实例：电冰箱 能量转换： 外界对系统做功 A 从低温热源吸热 （效果） （代价） 向高温热源放热 致冷系数： 介绍： 空调机的循环 冷泵（A) 房间 大气 室内降温 （对房间致冷） 热泵（A) 大气 房间 室内升温 （对大气致冷） 季节 作用 低温热源 高温热源 效果 夏天 冬天 A Q2 Q1 夏天 A Q2 Q1 冬天 二、卡诺循环 卡诺：Sadi Carnot 1796—1832 法国青年工程师，具有科学家素质。 着眼点高，热力学创始人之一。 “为了最完整地研究由热得到动力的道理，必须不 依赖于任何特定机构和任何特殊的工作物质，必须使 所进行的讨论不仅适合于蒸汽机，而且可以应用于一 切可以想象的热机，不管它们用的什么物质，也不管 它们如何动作” P V 0 P V 0 是否最简单？ 1. 研究循环过程的理想模型——卡诺循环 思考： 试设想最简单的循环模型 要无穷多个热源才能得以实现 外形简单，实际上复杂 卡诺循环： 工作物质只与两个恒温热源交换能量的准静态循环 卡诺正循环 卡诺逆循环 如何在 P-V 图中表示？ 怎样才简单？ 热源最少。 特点 简单：只需要两个热源 重要：可以组成任何一种循环 1）与两个恒温热源交换能量 2）不与其它热源交换能量 ——两个等温过程 ——两个绝热过程 高温T1 低温T2 高温T1 低温T2 Q1 Q2 A = Q1 -Q2 Q2 A Q1= A+ Q2 卡诺循环过程： 例如：正循环 思考： p Ｄ Ａ B C 2. 理想气体的卡诺循环 1） 正循环效率 等温过程： 绝热过程： p 1.卡诺机必须有两个热源。其效率与工作物质无关，只与两热源温度有关。 波音飞机不用价格较贵的高标号汽油作燃料，而采用航空煤油作燃料。 越小越好，但低温热源的温度为外界 大气的温度，不宜人为地改变，只能提高高温热源温度。 日本开发出陶瓷发动机，其良好的绝热性能可保持高温热源的温度。 信息 p 等温过程： 绝热过程： 2) 逆循环致冷系数 成为入党积极分子已经快要一年了，在这期间，我始终以党员的标准要求自己。在组织的关怀和党员的帮助下，我在思想上和实践上都取得了明显的进步