自发过程热功转化的方向性：自发过 BUCT 系统复原，环境都流下功变热的痕迹。 自发过程的共 W→ ·自发过程是自然界自动进行的过程，有一定的 方向性和限度； 要使发生自发过程的系统复原，环境必然留下 永久变化的痕迹： ·自发过程是不可逆过程
BUCT 自发过程的共 自发过程的共 •自发过程是自然界自动进行的过程，有一定的 方向性和限度； •要使发生自发过程的系统复原，环境必然留下 永久变化的痕迹； •自发过程是不可逆过程。 •自发过程是自然界自动进行的过程，有一定的 方向性和限度； •要使发生自发过程的系统复原，环境必然留下 永久变化的痕迹； •自发过程是不可逆过程。 自发过程热功转化的方向性：自发过 系统复原，环境都流下功变热的痕迹。 W ⇒ Q
§3-1 卡诺循环 BUCT The Carnot Cycle 一、热机效率 二、卡诺循环 三、卡诺热机效率
BUCT 一、热机效率 二、卡诺循环 三、卡诺热机效率 §3-1 卡诺循环 The Carnot Cycle
一、热机效率 BUCT Efficiency of an Engine 热机 通过工作介质从高温热源吸热作 功， 然后向低温热源放热本身复原，如此循 热机效率 环操作，不断将热转化为功的机器。 高温热源T W 7 21Q 热机→ 热机从高温热源T， 1Q2 吸热Q,转化为功的分数。 低温热源T2
BUCT 一、热机效率 Efficiency of an Engine 通过工作介质从高温热源吸热作 功， 然后向低温热源放热本身复原，如此循 环操作，不断将热转化为功的机器。 Q 1 W η −= 热机从高温热源T1 吸热Q1转化为功的分数。 高温热源T1 低温热源T2 热机 Q1 W Q2 热机 热机效率
二、卡诺循环 BUCT The Carnot Cycle 卡诺循环 卡诺为研究热机效率设计了四个 The Carnot Cycle 可逆步骤组成的循环称为卡诺循环。 卡诺循环四个步骤（以理想气体为工作介质） p/[P] iVI 1.恒温可逆膨胀 P2V2 2.绝热可逆膨胀 3.恒温可逆压缩 P4V4T2 P:V3T2 4.绝热可逆压缩 V/]
BUCT 二、卡诺循环 The Carnot Cycle 1.恒温可逆膨胀 2.绝热可逆膨胀 3.恒温可逆压缩 4.绝热可逆压缩 卡诺为研究热机效率设计了四个 可逆步骤组成的循环称为卡诺循环。 卡诺为研究热机效率设计了四个 可逆步骤组成的循环称为卡诺循环。 卡诺循环 The Carnot Cycle 卡诺循环 The Carnot Cycle 卡诺循环四个步骤(以理想气体为工作介质) p/[P] V/[V] p1V1T1 p2V2T1 p4V4T2 p3V3T2
三、卡诺热机效率ng BUCT Efficiency of Carnot Engine 循环过程：△U=0,-W=Q=Q1+Q2 理想气体为工作介质： 找N,V)和 Q=nRT In(V2/V) (V,N)的关系 Q2=nRT2ln(V/V3) 由理想气体绝热过程过程方程：一 TIV2Y-I=T2V3Y1,TIVY-1=TVAY-I 可得：V4V3=VV2 Q2=nRT2In(V /V2)=-nRT2In(V2/V)
BUCT 三、卡诺热机效率ηC Efficiency of Carnot Engine 由理想气体绝热过程过程方程： T1V2γ-1= T2V3γ-1， T1V1γ-1 =T2V4γ-1 可得：V4/V3 =V1/V2 Q2=nRT2ln(V1/V2)=-nRT2ln(V2/V1) 循环过程：ΔU=0，-W=Q=Q1+Q2 理想气体为工作介质： Q1=nRT1ln(V2/V1) Q2=nRT2ln(V4/V3) 找(V2/V1) 和 (V4/V3)的关系