287 热力学-第二定律-基础

287 热力学-第二定律-基础

语音讲解-热力学第二定律-基础

补充概念

第二类永动机-可把热能连续100%转化为功的装置。

热力学第二定律内涵

热与功的能量品质或能量价值不同。

第二类永动机不可能。

热能不能自发由低温物体传向高温物体。

过程有方向性，自发过程不可逆。

孤立系统熵增。

卡诺循环与卡诺效率

热机卡诺循环

顺时针循环，是热能连续制取功时热效率最高的循环；由四个可逆过程构成：1-2从高温热源等温吸热；2-3等熵膨胀做功；3-4向环境等温放热，4-1等熵压缩耗功。

热机卡诺效率

η_C=1-T₀/T_H

式中，η_C为热机热效率，无因次；T₀为环境温度，K；T_H为高温热源温度，K。

制冷机卡诺循环

逆时针循环，是耗功连续制取冷能时热效率最高的循环；由四个可逆过程构成：1-2等熵压缩耗功；2-3等温向环境排热；3-4等熵膨胀做功，4-1等温吸热制冷。

制冷机卡诺效率

COP_C= T_L/(T₀-T_L)

式中，COP_C为制冷机卡诺循环制冷系数，无因次；T_L为制冷温度，K；T₀为环境温度，K。

热泵卡诺循环

逆时针循环，是耗功连续制取热能时热效率最高的循环；由四个可逆过程构成：1-2等熵压缩耗功；2-3等温制取高温热能；3-4等熵膨胀做功，4-1等温从环境或低温热源吸热。

热泵卡诺效率

COP_H= T_H/(T_H-T₀)

式中，COP_H为热泵卡诺循环制热系数，无因次；T_H为热泵制热温度，K；T₀为环境或低温热源温度，K。