冰箱製冷過程是卡諾循環嗎

來源:趣味百科館 2.63W

冰箱製冷過程是卡諾循環嗎的答案是:不是

冰箱製冷過程是卡諾循環嗎

冰箱製冷過程不是卡諾循環,冰箱沒有等温膨脹與壓縮的過程,不能稱作是卡諾循環。卡諾循環(Carnot cycle) 是隻有兩個熱源(一個高温熱源温度T1和一個低温熱源温度T2)的簡單循環。由於工作物質只能與兩個熱源交換熱量,所以可逆的卡諾循環由兩個等温過程和兩個絕熱過程組成。

卡諾循環可以想象為是工作於兩個恆温熱源之間的準靜態過程,其高温熱源的温度為T1,低温熱源的温度為T2。

這一概念是1824年NLS卡諾在對熱機的最大可能效率問題作理論研究時提出的。卡諾假設工作物質只與兩個恆温熱源交換熱量,沒有散熱、漏氣、摩擦等損耗。

為使過程是準靜態過程,工作物質從高温熱源吸熱應是無温度差的等温膨脹過程,同樣,向低温熱源放熱應是等温壓縮過程。因限制只與兩熱源交換熱量,脱離熱源後只能是絕熱過程。作卡諾循環的熱機叫做卡諾熱機。

1、等温吸熱,在這個過程中系統從高温熱源中吸收熱量。

2、絕熱膨脹,在這個過程中系統對環境作功,温度降低。

3、等温放熱,在這個過程中系統向環境中放出熱量,體積壓縮。

4、絕熱壓縮,系統恢復原來狀態,在等温壓縮和絕熱壓縮過程中系統對環境作負功。

通過熱力學相關定理我們可以得出,卡諾循環的效率ηc=1-T2/T1,由此可以看出,卡諾循環的效率只與兩個熱源的熱力學温度有關,如果高温熱源的温度T1愈高,低温熱源的温度T2愈低,則卡諾循環的效率愈高。

因為不能獲得T1→∞的高温熱源或T2=0K(-273℃)的低温熱源,所以,卡諾循環的效率必定小於1。

提高熱機效率的方向

卡諾定理闡明瞭熱機效率的限制,指出了提高熱機效率的方向(提高T1,降低T2,減少散熱、漏氣、摩擦等不可逆損耗,使循環儘量接近卡諾循環)。成為熱機研究的理論依據、熱機效率的限制。實際熱力學過程的不可逆性及其間聯繫的研究,導致熱力學第二定律的建立。在卡諾定理基礎上建立的與測温物質及測温屬性無關的絕對熱力學温標,使温度測量建立在客觀的基礎之上。

熱門標籤