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卡诺热机能否驱动火车

时间: 2022-05-14 15:01:26 | 来源: 喜蛋文章网 | 编辑: admin | 阅读: 89次

卡诺热机能否驱动火车

请问卡诺热机是效率最高的理想热机吗?

假设有热机的效率比卡诺热机还大,那么用这台热机去驱动一个逆卡诺循环。你会得到这样一个结果,这台热机从高闻热源吸收一定热量Q1,对外做一定的功W1,同时向低温热源放热Q2。因为它的效率比卡诺循环高,所以它只须一个小于W1功W2就可以驱动逆卡诺循环使得Q2的热量从低温热源返回高温热源。综合起来你会发现,从总体上看这整个过程相当于从高温热源吸收了一定热并且完全变成了功(W1-W2)而没有产生其它影响。这不符合热力学第二定律。所以任何热机效率不可能高过卡诺热机效率。同理可以证明,任何热机效率不可能高过任意的可逆循环。结论就出来了。一切可逆热机效率都相等,且等于卡诺热机效率。
是的
图就不画了
卡诺热机的效率为η=1-T2/T1
那么理论上
T2为绝对0°时
效率可以达到1
所以是效率最高的
理想热机

卡诺热机的意义

卡诺定理阐明了热机效率的限制,指出了提高热机效率的方向(提高T1,降低T2,减少散热、漏气、摩擦等不可逆损耗,使循环尽量接近卡诺循环)。成为热机研究的理论依据、热机效率的限制。实际热力学过程的不可逆性及其间联系的研究,导致热力学第二定律的建立。在卡诺定理基础上建立的与测温物质及测温属性无关的绝对热力学温标,使温度测量建立在客观的基础之上。此外,应用卡诺循环和卡诺定理,还可以研究表面张力、饱和蒸气压与温度的关系及可逆电池的电动势等。还应强调,卡诺这种撇开具体装置和具体工作物质的抽象而普遍的理论研究,已经贯穿在整个热力学的研究之中。
卡诺的研究具有多方面的意义。他的工作为提高热机效率指明了方向;他的结论已经包含了热力学第二定律的基本思想,只是热质观念的阻碍,他未能完全探究到问题的最终答案。由于卡诺英年早逝,他的工作很快被人遗忘。后来,由于法国工程师克拉珀珑(B.P.E.Clapeyron,1799—1864)在1834 年的重新研究和发展,卡诺的理论才为人们所注意。克拉珀珑将卡诺循环在一种“压(力)-容(积)图”上表示出来,并证明卡诺热机在一次循环中所做的功,其数值恰好等于循环曲线所围的面积。克拉珀珑的工作为卡诺理论的进一步发展创造了条件。

卡诺热机

卡诺热机只是理论上的热机?还是可以真实制造的热机?rn现实中的效率能达到多少?
他是最省能量的热机,但仅是理论上能实现

第一阶段,温度为的等温膨胀过程,系统从高温热源吸收热量;第二阶段,绝热膨胀过程,系统温度从 降到;第三阶段,温度为的等温压缩过程,系统把热量释放给低温热源 ;第四阶段,绝热压缩过程,系统温度从升高到。他研究的结论,就是人们总结的卡诺定理,其核心内容是:在相同高温热源与相同低温热源之间工作的一切可逆卡诺热机(在实现热的动力过程中,不存在任何不是由于体积变化而引起的温度变化的热机)

可逆热机的效率最高,在其它的条件都相同的情况下,用可逆热机去牵引火车,能否使火车速度加快?为什么?

不可以,你把回收来的热源在转化成动力消耗的能源更多。

而且热力学没有时间的坐标,所以没有速度的概念。可逆途径的特点之一就是变化无限缓慢,所以只能使火车的速度变慢而不是变快。


逆卡诺循环

1824年,法国青年工程师卡诺研究了一种理想热机的效率,这种热机的循环过程叫做“卡诺循环”。这是一种特殊的,又是非常重要的循环,因为采用这种循环的热机效率最大。而逆卡诺循环就是与卡诺循环相反的循环,是制冷理论的基础。
不能。因为可逆热机的效率指热效率——热转换为功的效率,而不是运动速率,而且热力学没有时间的坐标,所以没有速度的概念。可逆途径的特点之一就是变化无限缓慢,所以只能使火车的速度变慢而不是变快。话说谁会显得蛋疼就为了个加速而去造可逆热机啊- -磁悬浮不更快?
不可以,你把回收来的热源在转化成动力消耗的能源更多
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什么是卡诺热机

卡诺热机[2]是一个依逆卡诺循环运作的虚拟引擎,其基本架构是由尼古拉·莱昂纳尔·萨迪·卡诺在1824年建立,在1857及1866年提出熵的概念时,鲁道夫·克劳修斯也对卡诺热机进行数学的阐述。卡诺热机的循环过程中其内部热容只有二种变化情形:卡诺热机的恒温膨胀或压缩过程其实就是让卡诺热机的热容变为无穷大的一种情形,而绝热膨胀或压缩过程就是让它的热容变为最小的一种情形。在卡诺热机的内部加入固体物质后产生了随意改变它的热容的新情形。实际上就使得绝热过程从始态到终态的P—V线可以被任意改变,据此可知在不留下痕迹时热机效率可以大于η。分析首次发现了自然界还存在一个热动力原理。如果一个理论在逻辑形式上表达出现错误,那就难以成立。

卡诺热机遵循卡诺循环,它是可逆热机,可逆热机的效率是高过不可逆热机的,而任何可逆热机的效率是不能高过卡诺热机的。

文章标题: 卡诺热机能否驱动火车
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文章标签:卡诺  热机  火车  驱动
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