§2.2卡诺循环和卡诺定理 Carnot Cycle and Carnot Theorem 热机：在T,T,两热源之间工作，将热转化为功的机器。 如蒸汽机、内燃机。 高温热源 (燃烧产物 ①水在锅炉中从高温热源取得热 2 量，气化产生高温高压蒸气。 ②蒸气在气缸中绝热膨胀推动活 塞作功，温度和压力同时下降。 ③蒸气在冷凝器中放出热量给低 温热源，并冷凝为水。 低温热源（冷却介质） ④水经泵加压，重新打入锅炉。 蒸汽机原理图 山东魏工大学 11 合第二定律 卡诺定理 熵 嫡变计算自由能热力学关系△G计算习题课
第二定律 卡诺定理 熵 熵变计算 自由能 热力学关系 G计算 习题课 山东理工大学 11 §2.2 卡诺循环和卡诺定理 Carnot Cycle and Carnot Theorem 热机：在T1 , T2两热源之间工作,将热转化为功的机器。 如蒸汽机、内燃机。 ①水在锅炉中从高温热源取得热 量，气化产生高温高压蒸气。 ②蒸气在气缸中绝热膨胀推动活 塞作功，温度和压力同时下降。 ③蒸气在冷凝器中放出热量给低 温热源，并冷凝为水。 ④水经泵加压，重新打入锅炉
n(热机效率)=W/2 高温热源乃 吸热22 热机 做出功W 放热21 低温热源 山东望工大学 12 之合>第二定律卡诺定理 熵变计算自由能热力学关系△G计算习题课
第二定律 卡诺定理 熵 熵变计算 自由能 热力学关系 G计算 习题课 山东理工大学 12 (热机效率)=W/Qh 低温热源T1 高温热源T2 吸热Q2 放热Q1 做出功W
卡诺热机：理想热机。 卡诺热机工作介质为理想气体，在T1,T2两热 源之间工作，经过一个由四个可逆过程组成的 循环过程一 卡诺循环。 A→B: 定温可逆膨胀，吸热Q2; A(pV,) B22,'3,T) B→C:绝热可逆膨胀； C→D: 定温可逆压缩，放热21 D(P4.V C(Ps.V3.Tc) D→A:绝热可逆压缩； n(卡诺热机)=W总1Q2 d b C 山东碧工大学 13 化合>1第二定律卡诺定理熵 嫡变计算自由能热力学关系△G计算习题课
第二定律 卡诺定理 熵 熵变计算 自由能 热力学关系 G计算 习题课 山东理工大学 13 卡诺热机：理想热机。 A→B：定温可逆膨胀，吸热Q2 ; B→C：绝热可逆膨胀; C→D：定温可逆压缩，放热Q1 ; D→A:绝热可逆压缩; (卡诺热机)=-W总/Q2 卡诺热机工作介质为理想气体，在T1 , T2两热 源之间工作，经过一个由四个可逆过程组成的 循环过程——卡诺循环。 p 1 1 h A p V T ( , , ) 2 2 h B p V T ( , , ) 3 3 C C p V T ( , , ) 4 4 C D p V T ( , , ) V Th Tc a d b c
Carnot循环 工作物质：1mol理想气体 在p~V图上可以分为四步：过程1：等温可逆膨胀 A(P,T)-→B(P2,',T) A(B:V:T) B(P22V2:Th) 山小东规工今学 14 化合>第二定律卡诺定理 熵变计算自由能热力学关系G计算习题课
第二定律 卡诺定理 熵 熵变计算 自由能 热力学关系 G计算 习题课 山东理工大学 14 p 1 1 h A p V T ( , , ) 2 2 h B p V T ( , , ) V Th a b 过程1：等温可逆膨胀 1 1 h 2 2 h A p V T B p V T ( , , ) ( , , ) → 工作物质： 在p~V 图上可以分为四步： 1mol 理想气体 Carnot 循环
Carnot循环 过程1：等温可逆膨胀 A(P,T)→BP2,',T) △U=0 A,T) W=-nRTh In 、 Bp2,',T) 2.=-W 系统所作功如AB曲 b 线下的面积所示。 山东碧工大学 合4D1 15 第二定律卡诺定理熵 熵变计算自由能热力学关系△G计算 习题课
第二定律 卡诺定理 熵 熵变计算 自由能 热力学关系 G计算 习题课 山东理工大学 15 过程1：等温可逆膨胀 1 1 h 2 2 h A p V T B p V T ( , , ) ( , , ) → = U1 0 2 1 h 1 ln V W nRT V = − 系统所作功如AB曲 线下的面积所示。 Q W h 1 = − p 1 1 h A p V T ( , , ) 2 2 h B p V T ( , , ) V Th a b Carnot 循环