大學物理 卡諾熱機問題,大學物理求熱機效率,看一下我做的對嗎?為什麼我算出來的答案於參考答案不同,到底哪裡錯了,謝謝!

2021-09-10 21:41:30 字數 1499 閱讀 3159

1樓:雷敏李安然

(1)t1,t2理論上應該是熱源的溫度,但卡諾熱機是可逆熱機,如果工質在接觸熱源時與熱源溫度不同,那麼在接觸過程中就會發生從高溫物體向低溫物體傳熱的現象,由熱二律,知道這個過程是不可逆的(也可計算整體的熵增),從而整個迴圈不可逆,不是卡諾熱機。因此只要是卡諾熱機,在與熱源接觸時,溫度應該與熱源相同。

(2)什麼是內部和外部?第二個問題同上。

對於補充:

1.可逆過程的定義是,如果一過程發生後,不論用任何方法都不可能把他留下的後果完全消除而使一切恢復原狀,此過程稱為可逆過程。

2.從上述定義,一個可逆過程是對過程而言的,和系統無關,所謂的消除所有後果,並不只是單指系統回到原狀態,還要包括此過程引起的環境(在樓主的問題中即熱源)的產生的變化。所以,並不存在樓主所說的內部可逆的說法。

一個過程可逆,就是可逆,與系統的選取無關。

3.事實上,如果不考慮環境發生的變化,任何系統(非孤立系統),無論經過了一個什麼過程,都是可以恢復到原狀態的。例如氣體自由膨脹之後,可以壓縮此氣體,然後用低溫熱源接觸使其降溫,氣體很容易回到原來的體積和溫度。

如果按樓主的說法,此膨脹過程對於氣體系統是可逆的,這個結論顯然是荒謬的。

4.所謂的卡諾熱機是可逆迴圈,並不因為他是一個迴圈,而是指把整個迴圈倒過來(就是一個製冷機),外界對工質做同樣大小的功,這個迴圈可以從低溫熱源吸熱,向高溫熱源放熱,而這些熱量等於正的卡諾迴圈所吸放的熱量。從而原來的過程就沒有產生影響。

5.從4的討論可以看到,工質與高溫熱源接觸的溫度顯然恰好等於熱源溫度,若不然,如果工質溫度小於熱源,那麼在逆卡諾迴圈中工質不可能向高溫熱源放熱(熱零律),若工質溫度大於熱源,那麼在正卡諾迴圈中工質不可能從熱源吸熱。所以工質溫度必須等於熱源溫度。

6.關於樓上的補充,“卡諾機需要共給高溫熱源熱量以維持其溫度”?,如果熱機向高溫熱源傳熱,由熱二律,他怎麼對外做功?

7.寫的有點亂,樓主看不懂的話可以發訊息給我。

2樓:花泥

1)兩工作溫度分別為:

t1=27℃=300k

t2=-73℃=200k

卡諾迴圈的效率為

ηc=1-t2/t1=1-200/300=1/32)熱機內氣體物質的量為:

n=m/m=10mol (空氣的摩爾質量應該是29*(10^-3)kg/mol,普適氣體常量應該是r=8.31j/mol*k,建議檢查一下)

氣體等溫膨脹時

pv=nrt1=24930j

從高溫熱源吸收的熱量(即向外界做功)為

q1=w1=∫pdv=nrt1*∫dv/v=nrt1*ln(v2/v1)=24930j*ln2.718=2.4927*10^4j

所以此熱機每一迴圈所做的功為

w=ηc*q1=8.31*10^3j

大學物理求熱機效率,看一下我做的對嗎?為什麼我算出來的答案於參***不同,到底**錯了,謝謝!

3樓:匿名使用者

你看看是不是這個題目,見圖,你的解答過程目測沒有問題,估計那邊計算錯了。

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