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文檔簡介

§3-3卡諾循環及卡諾定理卡諾可逆熱機：一、卡諾循環工作物質：

nmol

理想氣體熱源：高溫熱源T2

低溫熱源T1圖2.2卡諾循環示意圖卡諾循環：循環過程總功：從高溫熱源吸收的熱：熱機的效率：∴∵則卡諾熱機效率（也稱熱機的轉換系數）取決于兩個熱源的溫度差而與工作物質無關，且溫差T↗，效率↗。把卡諾熱機倒開，即從

熱機從低溫熱源吸熱Q1，向高溫熱源放熱Q2，稱從低溫熱源吸的熱與環境對體系做功的比值為冷凍系數：

冷凍機:例題用致冷機使1.00kg、273.2K的水變成冰，至少需向冷凍機做多少功？致冷機向環境(298.2K房間)放熱多少？已知冰的融化熱334.7kJ·kg-1解：可逆過程環境做最小功，β最大循環過程則

若直接用電爐加熱時，消耗30.65kJ的電功，可供給房間30.65kJ的熱；而由上例可知，消耗30.65kJ的電功，可供給房間365.33kJ的熱，因此用熱機工作更合理。二、卡諾定理內容：所有工作于同溫熱源與同溫冷源之間的熱機，可逆機效率最大。問題給房間供熱，用電爐加熱和用熱機工作供熱，哪一個效率更高？數學式：可逆循環熱溫熵之和等于零不可逆循環熱溫熵之和小于零<任意機＝可逆機定理證明：用反證法，假設圖2.3a卡諾定理證明示意圖由圖可知：則

若二熱機聯和運轉，卡諾機倒開，循環一周則圖2.3b卡諾定理證明示意圖

高溫熱源得到的熱量：

低溫熱源放出的熱量：

熱從低溫熱源自動傳到高溫熱源而無其它變化，違背了克勞修斯說法。∴假設不成立，即

所有工作于同溫熱源與同溫冷源間的可逆機，熱機效率都相同而與工作介質無關。卡諾定理推論：循環凈結果：2）為熱力學第二定律熵函數S的

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