逆卡諾循環(huán)，工業(yè)中什么是逆卡若循環(huán)謝謝高人指點(diǎn)

來(lái)源：整理時(shí)間：2023-03-12 12:32:17 編輯：好學(xué)習(xí) 手機(jī)版

1，工業(yè)中什么是逆卡若循環(huán)謝謝高人指點(diǎn)

卡諾循環(huán)的熱機(jī)效率最高，逆卡諾循環(huán)的制冷系數(shù)最大。逆卡諾循環(huán)用于蒸汽壓縮式制冷。

工業(yè)中什么是逆卡若循環(huán)謝謝高人指點(diǎn)

2，理論制冷循環(huán)與逆卡諾循環(huán)有哪些區(qū)別

逆卡諾循環(huán)即理論（想）制冷循環(huán)，不過(guò)逆卡諾循環(huán)根據(jù)吸熱的冷源不同，分為制冷和制熱兩種情況

理論制冷循環(huán)與逆卡諾循環(huán)有哪些區(qū)別

3，逆卡諾循環(huán)的特點(diǎn)

逆卡諾循環(huán)由兩個(gè)等溫過(guò)程和兩個(gè)絕熱過(guò)程組成。所有的這四個(gè)過(guò)程都是可逆的，沒(méi)有產(chǎn)生摩擦，散熱，泄漏等不可逆的損失。高溫?zé)嵩春偷蜏責(zé)嵩吹臏夭钤酱螅评湎禂?shù)越大，與工作介質(zhì)無(wú)關(guān)。

逆卡諾循環(huán)的特點(diǎn)

4，什么是逆卡諾原理

制冷原理：逆卡諾循環(huán) 卡諾循環(huán) 1824年,法國(guó)青年工程師卡諾研究了一種理想熱機(jī)的效率,這種熱機(jī)的循環(huán)過(guò)程叫做“卡諾循環(huán)”。這是一種特殊的,又是非常重要的循環(huán),因?yàn)椴捎眠@種循環(huán)的熱機(jī)效率最大。卡諾循環(huán)是由四... 由兩個(gè)絕熱過(guò)程和兩個(gè)等溫過(guò)程構(gòu)成的循環(huán)過(guò)程。它是1824年N.L.S.卡諾（見(jiàn)卡諾父子）在對(duì)熱機(jī)的最大可能效率問(wèn)題作理論研究時(shí)提出的。卡諾假設(shè)工作物質(zhì)只與兩個(gè)恒溫?zé)嵩唇粨Q熱量，沒(méi)有散熱、漏氣、擦等損耗。為使過(guò)程是準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程，工作物質(zhì)從高溫?zé)嵩次鼰釕?yīng)是無(wú)溫度差的等溫膨脹過(guò)程，同樣，向低溫?zé)嵩捶艧釕?yīng)是等溫壓縮過(guò)程。因限制只與兩熱源交換熱量，脫離熱源后只能是絕熱過(guò)程。作卡諾循環(huán)的熱機(jī)叫做卡諾熱機(jī)。卡諾進(jìn)一步證明了下述卡諾定理：①在相同的高溫?zé)嵩春拖嗤牡蜏責(zé)嵩粗g工作的一切可逆熱機(jī)的效率都相等，與工作物質(zhì)無(wú)關(guān)，為，其中T1、T2分別是高溫和低溫?zé)嵩吹慕^對(duì)溫度。②在相同的高溫?zé)嵩春拖嗤牡蜏責(zé)嵩粗g工作的一切不可逆熱機(jī)的效率不可能大于可逆卡諾熱機(jī)的效率。可逆和不可逆熱機(jī)分別經(jīng)歷可逆和不可逆的循環(huán)過(guò)程。卡諾定理闡明了熱機(jī)效率的限制，指出了提高熱機(jī)效率的方向（提高T1，降低T2，減少散熱。、漏氣。、摩擦等不可逆損耗，使循環(huán)盡量接近卡諾循環(huán)）。，成為熱機(jī)研究的理論依據(jù)。熱機(jī)效率的限制。、實(shí)際熱力學(xué)過(guò)程的不可逆性及其間聯(lián)系的研究，導(dǎo)致熱力學(xué)第二定律的建立。在卡諾定理基礎(chǔ)上建立的與測(cè)溫物質(zhì)及測(cè)溫屬性無(wú)關(guān)的絕對(duì)熱力學(xué)溫標(biāo)，使溫度測(cè)量建立在客觀的基礎(chǔ)之上。此外，應(yīng)用卡諾循環(huán)和卡諾定理，還可以研究表面張力、飽和蒸氣壓與溫度的關(guān)系及可逆電池的電動(dòng)勢(shì)等。還應(yīng)強(qiáng)調(diào)，卡諾這種撇開(kāi)具體裝置和具體工作物質(zhì)的抽象而普遍的理論研究，已經(jīng)貫穿在整個(gè)熱力學(xué)的研究之中。

5，卡諾循環(huán)與逆卡諾循環(huán)的分析

①在整個(gè)循環(huán)過(guò)程中，理想氣體經(jīng)過(guò)一系列的狀態(tài)變化以后，其內(nèi)能不變，但要作功，并有熱量交換。循環(huán)分為四個(gè)過(guò)程進(jìn)行。在p-V圖上用兩條等溫線和兩條絕熱線表示(如圖)。圖中曲線AB和CD是溫度為T(mén)1和T2的兩條等溫線，曲線BC和DA是兩條絕熱線。我們討論按p-V圖上順時(shí)針?lè)较蜓胤忾]曲線ABCDA進(jìn)行的循環(huán)。(這種循環(huán)叫做正循界工作物質(zhì)作正循環(huán)的機(jī)器叫做熱機(jī)，它是把熱轉(zhuǎn)變?yōu)楣Φ囊环N機(jī)器。) 第一過(guò)程：A→B，等溫膨脹，Q1=EB-EA+w1；第二過(guò)程：B→C，絕熱膨脹，O=Ec-EB+W2；第三過(guò)程：C→D等溫壓縮，-Q2=ED-EC-W3；第四過(guò)程：D→A，絕熱壓縮，O=EA-ED-W4 把上面四式相加得 Q1-Q2=W1+W2-W3-W4=W0 式中Q是從高溫?zé)嵩次盏臒崃浚琎2是向低溫?zé)嵩捶懦龅臒崃浚琖是理想氣體(工作物質(zhì))對(duì)外所作的凈功，在數(shù)值上等于p-V圖上封閉曲線所包圍的面積。 Q1-Q2=W。上式表示，理想氣體經(jīng)過(guò)一個(gè)正循環(huán)，從高溫?zé)嵩次盏臒崃縌1，一部分用于對(duì)外作功，另一部分則向低溫?zé)嵩捶懦?如圖)。即熱量Q1不能全部轉(zhuǎn)換為功W，轉(zhuǎn)換為功的只是Q1-Q2。通常把熱機(jī)的熱效率表示為ηt=W/ Q1=( Q1-Q2) / Q1=1- Q1/ Q2 由于Q2不可能等于零，所以熱機(jī)熱效率總是小于l，ηt常用百分比表示。 ②卡諾從理論上進(jìn)一步證明，在卡諾循環(huán)中，等溫膨脹時(shí)吸收的熱量Ql=nRTl 1nV2/V1 (1) 等溫壓縮時(shí)放出的熱量Q2=nRT2lnV3/V4， (2) 由絕熱方程式TVγ-1=常量，可得T1 TV2γ-1= T2 TV3γ-1 (3) T1 TV1γ-1= T2 TV4γ-1 (4) 式中的T表示高溫?zé)嵩吹慕^對(duì)溫度，T表示低溫?zé)嵩吹慕^對(duì)溫度。公式表明：一切熱機(jī)要完成一次循環(huán)，都必須有高溫和低溫兩個(gè)熱源。熱機(jī)的熱效率只和兩個(gè)熱源的溫度有關(guān)，和工作物質(zhì)無(wú)關(guān)。兩個(gè)熱源的溫差愈大，熱效率愈高，也就是從熱源所吸收的熱量的利用率愈大。要提高熱效率必須提高高溫?zé)嵩吹臏囟龋蚪档偷蜏責(zé)嵩吹臏囟取Ｒ话悴扇∏罢摺９綖槿藗冎赋隽艘粭l提高熱機(jī)效率的途徑。 ③卡諾循環(huán)也可以按p-V圖的逆時(shí)針?lè)较蜓胤忾]曲線ADCBA進(jìn)行，這種循環(huán)，叫做逆循環(huán)。在這個(gè)逆循環(huán)中，外界必須對(duì)這個(gè)從低溫?zé)嵩次崃康南到y(tǒng)作功，只要將逆循環(huán)重復(fù)下去，就可以從低溫?zé)嵩粗腥〕鋈我鈹?shù)量的熱量。作逆循環(huán)的機(jī)器叫致冷機(jī)，它是利用外界作功獲得低溫的機(jī)器。逆卡諾循環(huán) 它由兩個(gè)等溫過(guò)程和兩個(gè)絕熱過(guò)程組成。假設(shè)低溫?zé)嵩矗幢焕鋮s物體）的溫度為T(mén)0，高溫?zé)嵩矗喘h(huán)境介質(zhì)）的溫度為T(mén)k, 則工質(zhì)的溫度在吸熱過(guò)程中為T(mén)0，在放熱過(guò)程中為T(mén)k, 就是說(shuō)在吸熱和放熱過(guò)程中工質(zhì)與冷源及高溫?zé)嵩粗g沒(méi)有溫差，即傳熱是在等溫下進(jìn)行的，壓縮和膨脹過(guò)程是在沒(méi)有任何損失情況下進(jìn)行的。其循環(huán)過(guò)程為：首先工質(zhì)在T0下從冷源（即被冷卻物體）吸取熱量q0，并進(jìn)行等溫膨脹4-1，然后通過(guò)絕熱壓縮1-2，使其溫度由T0升高至環(huán)境介質(zhì)的溫度Tk, 再在Tk下進(jìn)行等溫壓縮2-3，并向環(huán)境介質(zhì)（即高溫?zé)嵩矗┓懦鰺崃縬k, 最后再進(jìn)行絕熱膨脹3-4，使其溫度由Tk 降至T0即使工質(zhì)回到初始狀態(tài)4，從而完成一個(gè)循環(huán)。對(duì)于逆卡諾循環(huán)來(lái)說(shuō)，由圖可知： q0=T0(S1-S4） qk=Tk(S2-S3)=Tk(S1-S4） w0=qk-q0=Tk(S1-S4)-T0(S1-S4)=(Tk-T0)(S1-S4）則逆卡諾循環(huán)制冷系數(shù)εk 為：由上式可見(jiàn)，逆卡諾循環(huán)的制冷系數(shù)與工質(zhì)的性質(zhì)無(wú)關(guān)，只取決于冷源（即被冷卻物體）的溫度 T0 和熱源（即環(huán)境介質(zhì)）的溫度 Tk；降低 Tk，提高 T0 ，均可提高制冷系數(shù)。此外，由熱力學(xué)第二定律還可以證明：“在給定的冷源和熱源溫度范圍內(nèi)工作的逆循環(huán)，以逆卡諾循環(huán)的制冷系數(shù)為最高”。任何實(shí)際制冷循環(huán)的制冷系數(shù)都小于逆卡諾循環(huán)的制冷系數(shù)。總上所述，理想制冷循環(huán)應(yīng)為逆卡諾循環(huán)。而實(shí)際上逆卡諾循環(huán)是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的，但它可以用作評(píng)價(jià)實(shí)際制冷循環(huán)完善程度的指標(biāo)。通常將工作于相同溫度間的實(shí)際制冷循環(huán)的制冷系數(shù)ε與逆卡諾循環(huán)制冷系數(shù)εk之比，稱為該制冷機(jī)循環(huán)的熱力完善度，用符號(hào)η表示。即： η=ε/εk 熱力完善度是用來(lái)表示制冷機(jī)循環(huán)接近逆卡諾循環(huán)循環(huán)的程度。它也是制冷循環(huán)的一個(gè)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，但它與制冷系數(shù)的意義不同，對(duì)于工作溫度不同的制冷機(jī)循環(huán)無(wú)法按其制冷系數(shù)的大小來(lái)比較循環(huán)的經(jīng)濟(jì)性好壞，而只能根據(jù)循環(huán)的熱力完善度的大小來(lái)判斷。希望采納

①在整個(gè)循環(huán)過(guò)程中,理想氣體經(jīng)過(guò)一系列的狀態(tài)變化以后,其內(nèi)能不變,但要作功,并有熱量交換。循環(huán)分為四個(gè)過(guò)程進(jìn)行。在p-v圖上用兩條等溫線和兩條絕熱線表示(如圖)。圖中曲線ab和cd是溫度為t1和t2的兩條等溫線,曲線bc和da是兩條絕熱線。我們討論按p-v圖上順時(shí)針?lè)较蜓胤忾]曲線abcda進(jìn)行的循環(huán)。(這種循環(huán)叫做正循界工作物質(zhì)作正循環(huán)的機(jī)器叫做熱機(jī),它是把熱轉(zhuǎn)變?yōu)楣Φ囊环N機(jī)器。) 第一過(guò)程:a→b,等溫膨脹,q1=eb-ea+w1; 第二過(guò)程:b→c,絕熱膨脹,o=ec-eb+w2; 第三過(guò)程:c→d等溫壓縮,-q2=ed-ec-w3; 第四過(guò)程:d→a,絕熱壓縮,o=ea-ed-w4 把上面四式相加得 q1-q2=w1+w2-w3-w4=w0 式中q是從高溫?zé)嵩次盏臒崃?q2是向低溫?zé)嵩捶懦龅臒崃?w是理想氣體(工作物質(zhì))對(duì)外所作的凈功,在數(shù)值上等于p-v圖上封閉曲線所包圍的面積。 q1-q2=w。上式表示,理想氣體經(jīng)過(guò)一個(gè)正循環(huán),從高溫?zé)嵩次盏臒崃縬1,一部分用于對(duì)外作功,另一部分則向低溫?zé)嵩捶懦?如圖)。即熱量q1不能全部轉(zhuǎn)換為功w,轉(zhuǎn)換為功的只是q1-q2。通常把熱機(jī)的熱效率表示為ηt=w/ q1=( q1-q2) / q1=1- q1/ q2 由于q2不可能等于零,所以熱機(jī)熱效率總是小于l,ηt常用百分比表示。 ②卡諾從理論上進(jìn)一步證明,在卡諾循環(huán)中, 等溫膨脹時(shí)吸收的熱量ql=nrtl 1nv2/v1 (1) 等溫壓縮時(shí)放出的熱量q2=nrt2lnv3/v4, (2) 由絕熱方程式tvγ-1=常量,可得t1 tv2γ-1= t2 tv3γ-1 (3) t1 tv1γ-1= t2 tv4γ-1 (4) 式中的t表示高溫?zé)嵩吹慕^對(duì)溫度,t表示低溫?zé)嵩吹慕^對(duì)溫度。公式表明:一切熱機(jī)要完成一次循環(huán),都必須有高溫和低溫兩個(gè)熱源。熱機(jī)的熱效率只和兩個(gè)熱源的溫度有關(guān),和工作物質(zhì)無(wú)關(guān)。兩個(gè)熱源的溫差愈大,熱效率愈高,也就是從熱源所吸收的熱量的利用率愈大。要提高熱效率必須提高高溫?zé)嵩吹臏囟?或降低低溫?zé)嵩吹臏囟取Ｒ话悴扇∏罢摺９綖槿藗冎赋隽艘粭l提高熱機(jī)效率的途徑。 ③卡諾循環(huán)也可以按p-v圖的逆時(shí)針?lè)较蜓胤忾]曲線adcba進(jìn)行,這種循環(huán),叫做逆循環(huán)。在這個(gè)逆循環(huán)中,外界必須對(duì)這個(gè)從低溫?zé)嵩次崃康南到y(tǒng)作功,只要將逆循環(huán)重復(fù)下去,就可以從低溫?zé)嵩粗腥〕鋈我鈹?shù)量的熱量。作逆循環(huán)的機(jī)器叫致冷機(jī),它是利用外界作功獲得低溫的機(jī)器。逆卡諾循環(huán) 它由兩個(gè)等溫過(guò)程和兩個(gè)絕熱過(guò)程組成。假設(shè)低溫?zé)嵩?即被冷卻物體)的溫度為t0,高溫?zé)嵩?即環(huán)境介質(zhì))的溫度為tk, 則工質(zhì)的溫度在吸熱過(guò)程中為t0, 在放熱過(guò)程中為tk, 就是說(shuō)在吸熱和放熱過(guò)程中工質(zhì)與冷源及高溫?zé)嵩粗g沒(méi)有溫差,即傳熱是在等溫下進(jìn)行的,壓縮和膨脹過(guò)程是在沒(méi)有任何損失情況下進(jìn)行的。其循環(huán)過(guò)程為: 首先工質(zhì)在t0下從冷源(即被冷卻物體)吸取熱量q0,并進(jìn)行等溫膨脹4-1,然后通過(guò)絕熱壓縮1-2,使其溫度由t0升高至環(huán)境介質(zhì)的溫度tk, 再在tk下進(jìn)行等溫壓縮2-3,并向環(huán)境介質(zhì)(即高溫?zé)嵩?放出熱量qk, 最后再進(jìn)行絕熱膨脹3-4,使其溫度由tk 降至t0即使工質(zhì)回到初始狀態(tài)4,從而完成一個(gè)循環(huán)。對(duì)于逆卡諾循環(huán)來(lái)說(shuō),由圖可知: q0=t0(s1-s4) qk=tk(s2-s3)=tk(s1-s4) w0=qk-q0=tk(s1-s4)-t0(s1-s4)=(tk-t0)(s1-s4) 則逆卡諾循環(huán)制冷系數(shù)εk 為: 由上式可見(jiàn),逆卡諾循環(huán)的制冷系數(shù)與工質(zhì)的性質(zhì)無(wú)關(guān),只取決于冷源(即被冷卻物體)的溫度 t0 和熱源(即環(huán)境介質(zhì))的溫度 tk;降低 tk,提高 t0 ,均可提高制冷系數(shù)。此外,由熱力學(xué)第二定律還可以證明:“在給定的冷源和熱源溫度范圍內(nèi)工作的逆循環(huán),以逆卡諾循環(huán)的制冷系數(shù)為最高”。任何實(shí)際制冷循環(huán)的制冷系數(shù)都小于逆卡諾循環(huán)的制冷系數(shù)。總上所述,理想制冷循環(huán)應(yīng)為逆卡諾循環(huán)。而實(shí)際上逆卡諾循環(huán)是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的,但它可以用作評(píng)價(jià)實(shí)際制冷循環(huán)完善程度的指標(biāo)。通常將工作于相同溫度間的實(shí)際制冷循環(huán)的制冷系數(shù)ε與逆卡諾循環(huán)制冷系數(shù)εk之比,稱為該制冷機(jī)循環(huán)的熱力完善度,用符號(hào)η表示。即: η=ε/εk 熱力完善度是用來(lái)表示制冷機(jī)循環(huán)接近逆卡諾循環(huán)循環(huán)的程度。它也是制冷循環(huán)的一個(gè)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo),但它與制冷系數(shù)的意義不同,對(duì)于工作溫度不同的制冷機(jī)循環(huán)無(wú)法按其制冷系數(shù)的大小來(lái)比較循環(huán)的經(jīng)濟(jì)性好壞,而只能根據(jù)循環(huán)的熱力完善度的大小來(lái)判斷。