气体分子运动论和热力学基础之狄塞尔循环图.ppt

{范例 } 狄塞尔循环图狄塞尔柴油机进行的循环如图近似表示。设工作物质为双原子理想气体, a→b和c→d为绝热过程, b→c是等压过程, d→a为等容过程。绝热压缩比 k 1 = V 0/V 1 = 15 ,绝热膨胀比 k 2 = V 0/V 2 = 5 ,求循环效率和循环一周对外所做的功。[解析]假设理想气体的质量为 M,摩尔质量为μ。 a→b和c→d为绝热过程,不吸热也不放热。 b→c是等压吸热过程, 所吸收的热量为 d→a是等容放热过程, 所放出的热量为因此循环效率为 1 c b ( ) pM Q C T T ?? ? 2 d a ( ) VM Q C T T ?? ? d a 2 1 c b 1 1 ( ) T T Q Q T T ???? ????其中γ= C p/C V。 pV a b cdV 1V 0 Q 1Q 2V 2 {范例 } 狄塞尔循环图根据理想气体绝热过程的体积与温度的关系 V γ-1 T = C,对于绝热过程 a→b可得对于绝热过程 c→d可得即因此循环效率为等压过程 b→c的方程为 pV a b cdV 1V 0 Q 1Q 2V 2 1 1 a 0 b 1 T V T V ? ?? ?? 1 1 d 0 c 2 T V TV ? ?? ?? 1 1 c 2 b 1 c b / / 1 ( ) T k T k T T ? ???? ??? ?? b 1 2 c 2 1 T V k T V k ? ?循环效率为 2 1 2 1 1/ 1/ 1 (1/ 1/ ) k k k k ? ????? ?? d a 2 1 c b 1 1 ( ) T T Q Q T T ???? ????循环效率由绝热压缩比和绝热膨胀比以及比热容比决定。 k 1 = V 0/V 1 = 15 , k 2 = V 0/V 2 = 5 。 1 a b 1 / T T k ???即 1 d c 2 / T T k ???{范例 } 狄塞尔循环图气体吸收的热量为可得循环一周气体对外所做的功为 A = ηQ 1,即根据公式 A = Q 1–Q 2也能推导出上式。 pV a b cdV 1V 0 Q 1Q 2V 2 2 1 2 1 1/ 1/ 1 , (1/ 1/ ) k k k k ? ????? ?? 1