卡诺循环过程对热机效率研究的导向_物理热机的精度_热机的强度定义

卡诺循环与卡诺定理卡诺定理的提 出? 错误的“热质说”推导出一个正确的，具 有划时代意义的理论。卡诺循环? 准静态+无耗散效应=可逆过程卡诺循环过程对热机效率研究的导向，卡诺循 环的每一个分循环都是可逆的。卡诺定理及推 论和证明? 在两个不同温度的控温热源间工作的所有 热机，以可逆热机的热效率为最高。卡诺定理的 提出卡 诺 热 机从19世纪起，蒸汽机在工业、交通运输中起到愈来愈重要的功效。但是，蒸 汽机的效率是很低的，还不到5%，有95%以下的热量都没有得到运用。在生 产应该的助推下，一大批科学家和工程师开始由理论上来研究热机的强度。 萨迪?卡诺(Sadi Carnot,1796—1832)，正是其中的一位。当时兴起热质说，普遍觉得热只是一种没有重量、可以在物体中自由流动的 物质。卡诺也崇尚热质说，他在他的论文《关于热的动力的思考》中有这么 一段话：“我们可以正确地把热的动力和一个瀑布的动力相比。……瀑布的 动力依赖于它的高度和水量；热的动力依赖于所用的热质的量和我们可以称 之为热质的下落高度，即交换热质的物体之间的温度差。” 卡诺关于“热只在机器中再次分配，热量并不消耗”的看法是不恰当的，他 没有认识到热和功转换的内在的本质联系。

但是卡诺定理的强调，却是一件 具有划时代意义的事。卡诺循环准静态 过程 无扰动 效应 可逆过 程热力学理论强调，要实 现一个可逆循环过程， 必须使循环过程中的每 一分过程都是可逆的。而要推动过程的可逆， 除了要使过程没有摩擦 存在以外，更重要的就 是规定过程的进行是准 静态的。要完成一个双热源的可 逆循环，其方法应该是 由两个等温过程与两个 绝热过程构成。卡诺循环卡诺定理及结论、证明?卡诺定理（Carnot principle）：在两个不同温度的恒 温热源间工作的所有热机，以可逆热机的热效率为最高。 即在恒温T1、T2下，ηt,IR≤ηt,R.卡诺定理及结论、证明?推论1：不也许制造出在两个温度不同的换热间工作的 热机，而使其强度达到在相同热源间工作的可逆热机。卡诺定理及结论、证明? 推论2：在两个热源间工作的一切可逆热机具有同样的强度。关于卡诺循环效率公式的一些反思?卡诺循环的效率在各文献中，是由热力学第一定律和内 能推导导出的：?证明了卡诺循环的强度为：但毕竟内能公式（2）也是基于热力学第一定律及热力 学第二定律在可逆条件ds=dQ/T导出的卡诺循环过程对热机效率研究的导向，所以我们可 以直接按照卡诺循环的总熵变为零 得出效率 表达式?关于卡诺循环效率公式的一些反思???我们能够仅从热力学第一定律和工质的内能性质（在这里 不能用（2）式，因为（2）是由热力学第一定律和热力学第 二定律得来的）来得出卡诺循环效率的定理呢？答案能否定 的。

因为我们了解，卡诺循环效率公式和热力学第二定律在可 逆过程的物理方式等价。如果能从热一律和内能性质 U=U(T,V)推导出卡诺循环效率共识的话，那么相应的也能 推导出热二律，也就是说热二律依赖于热一律存在。 但这在事实上是冲突的，因为热一律和热二律都是大量事 实的概括，不能从普遍的法则中导出，热二律是独立于热一 律存在的因而在任何企图从热力学第一定律和物质的内能证 明与热力学第二定律在可逆过程中的物理方式等价的任意工 质卡诺循环效率过程中的物理方式等的任意工质卡诺循环效 率为的作法都是行不通的。参考文献（Reference）[1]《对卡诺循环与卡诺定理的新认 识》——周玲玲 ? [2]《卡诺循环效率的推导》——阮树仁 ? [3]申先甲等编著——《物理学史简编》 ? [4]《再论卡诺循环的效率》——李军平 ? [5]《卡诺定理和热力学第二定律须正确 扩展》——王季陶 ? [6]《工程热力学》——清华大学出版社?

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