第三章 热力学第二定律-卡诺循环与卡诺定理.pptx

第三章 热力学第二定律 Carnot循环与 Carnot定理化学13-2 郑琴 Carnot循环 热机发展简介： 1698年萨维利和1705年纽可门先后发明了蒸汽机，当时蒸汽机的效率较低。 1765年瓦特进行了重大改进，大大提高了效率，但效率大约只有3%-5%，仍有大量的能量被浪费。 各种热机的效率： 液体燃料火箭 η=48%柴油机 η=37% 汽油机η=25%蒸汽机 η=8% Carnot循环 1824年，法国工程师N.L.S.Carnot(卡诺，1796—1832)，设计了一个由两个等温过程和两个绝热过程构成的最简单的理想循环，后来被称为Carnot循环。这一研究成果为提高热机效率指明了方向，对热力学理论的发展起到了非常重要的推动作用。N.L.S.Carnot(卡诺，1796—1832) Carnot循环?热机效率：?-W↑，则↑，可逆过程功最大一、卡诺循环 卡诺可逆热机： 工作物质：n mol 理想气体 热源：高温热源T1，低温热源T2 Carnot循环恒温T1可逆膨胀T1ABQ1绝热可逆膨胀CB恒温T2可逆压缩DCQ2T2绝热可逆压缩AD Carnot循环?W=W1+W2+W3+W4 =-nRT1+nCv,m(T2-T1) -nRT2+nCv,m(T1-T2) =-nRT1-nRT2 Carnot循环 Carnot循环Carnot定理 ∴卡诺热机效率（也称热机的转换系数） 取决于两个热源的温度差而与工作物质无关 ΔT↑，η↑二、卡诺定理 内容：所有工作于同温热源与同温冷源之间的热机，可逆效率最大。 Carnot定理数学式：﹤任意机=可逆机可逆循环热温商之和等于零不可逆循环热温商之和小于零 Carnot定理定理的意义： 1.指出了热机的效率，说明热不能100%转化为功； 2.为热力学第二定律熵函数S的提出奠定了基础。