卡诺循环

工程热力学理论
卡诺循环(Carnot cycle) 是只有两个热源(一个高温热源温度T1和一个低温热源温度T2)的简单循环。由于工作物质只能与两个热源交换热量,所以可逆的卡诺循环由两个等温过程和两个绝热过程组成。 
卡诺循环是由法国工程师尼古拉·莱昂纳尔·萨迪·卡诺于1824年提出的,以分析热机的工作过程,卡诺循环包括四个步骤: 等温吸热, 绝热膨胀,等温放热,绝热压缩。即理想气体从状态1(P₁,V₁,T₁)等温吸热到状态2(P₂,V₂,T₂),再从状态2绝热膨胀到状态3(P₃,V₃,T₃),此后,从状态3等温放热到状态4(P₄,V₄,T₄),最后从状态4绝热压缩回到状态1。这种由两个等温过程和两个绝热过程所构成的循环称为卡诺循环。

简介

卡诺循环包括四个步骤:等温吸热,在这个过程中系统从环境中吸收热量;绝热膨胀,在这个过程中系统对环境作功;等温放热,在这个过程中系统向环境中放出热量;绝热压缩,系统恢复原来状态,在这个过程中系统对环境作负功。卡诺循环可以想象为是工作与两个恒温热源之间的准静态过程,其高温热源的温度为
,低温热源的温度为
。这一概念是1824年N.L.S.卡诺在对热机的最大可能效 率问题作理论研究时提出的。卡诺假设工作物质只与两个恒温热源交换热量,没有散热、漏气、摩擦等损耗。为使过程是准静态过程,工作物质从高温热源吸热应是无温度差的等温吸热过程,同样,向低温热源放热应是等温放热过程。因限制只与两热源交换热量,脱离热源后只能是绝热过程。作卡诺循环的热机叫做卡诺热机。广义的卡诺循环包括两个等温变化和两个任意的可逆循环,他们之间的热效率是一致的。
卡诺循环