熵(5-1)---卡诺循环.# Thoughts - 思考者
s*e
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这节介绍卡诺热机.然后用克老修斯表述证明卡诺热机效率最高. 最后证明开而
文表述和克劳修斯表述的等价性.
1. 卡诺循环: 考虑一个热机,工作在两个大热源之间(Th(高温) and Tl(低温)).
它工作一周(热机系统状态复原)的结果是从高温热源吸取了一些热量Qh, 把其中一些
转化成了功W,剩下的排到了低温热源Ql=Qh-W. 这个过程如果是下述的过程:
step1. 等温膨涨从Th吸热Qh;
step2: 绝热膨涨温度降到Tl;
step3: 等温压缩放热Ql到Tl;
step4: 绝热压缩升温会到Th.
这四个循环构成一个循环,系统(热机回到了初始点, 而且环境也没改变.所以
这个过程还是个可逆过程.
这就是卡诺循环.而这热机就叫卡诺热机.
2. 热机效率: 就是多少比例的热转化成了功: r=W/Qh.
卡诺热机的效率:
r=W/Qh=((Qh-Ql)/Qh=1-Ql/Qh
3. 证明卡诺热机效率最高:
既然上述热机过程可逆(参见我前面关于可逆过程的讨论), 这热机可以反过来运行:
外界对系统作功W, 驱动系统在低温热源Tl吸热Ql, 然后在高温Th放热Qh, 回到
初始状态(
文表述和克劳修斯表述的等价性.
1. 卡诺循环: 考虑一个热机,工作在两个大热源之间(Th(高温) and Tl(低温)).
它工作一周(热机系统状态复原)的结果是从高温热源吸取了一些热量Qh, 把其中一些
转化成了功W,剩下的排到了低温热源Ql=Qh-W. 这个过程如果是下述的过程:
step1. 等温膨涨从Th吸热Qh;
step2: 绝热膨涨温度降到Tl;
step3: 等温压缩放热Ql到Tl;
step4: 绝热压缩升温会到Th.
这四个循环构成一个循环,系统(热机回到了初始点, 而且环境也没改变.所以
这个过程还是个可逆过程.
这就是卡诺循环.而这热机就叫卡诺热机.
2. 热机效率: 就是多少比例的热转化成了功: r=W/Qh.
卡诺热机的效率:
r=W/Qh=((Qh-Ql)/Qh=1-Ql/Qh
3. 证明卡诺热机效率最高:
既然上述热机过程可逆(参见我前面关于可逆过程的讨论), 这热机可以反过来运行:
外界对系统作功W, 驱动系统在低温热源Tl吸热Ql, 然后在高温Th放热Qh, 回到
初始状态(