【卡诺定理】

卡诺定理包括以下两条内容: 1.在相同的高温热源和相同的低温热源之间工作的一切可逆卡诺循

环,其效率都相等,而与工作物质无关。

2.在相同的高温热源和相同的低温热源之间工作的一切不可逆卡诺循环,其效率都不可能大于可逆卡诺循环的效率。

卡诺定理中的高、低温热源都是温度均匀的恒温热源。若一可逆热机是在某一确定温度的热源处吸热,而在另一确定温度的热源处放热从而对外做功,可以肯定,这部可逆热机一定是一部卡诺热机,其循环必定是由两条等温线和两条绝热线所组成的卡诺循环。卡诺循环可以是可逆循环, 也可以是不可逆循环,这取决于两个等温过程和两个绝热过程中是否有不可逆过程。

从卡诺定理可知,在两个温度恒定的高温热源和低温热源之间工作的一切可逆卡诺热机的效率都相等,与工作物质无关,所以它们的效率必然

都等于工作物质为理想气体时的效率,即

η = T1 − T2

T1

= 1 − T2 。

T1

卡诺定理告诉我们,在相同的高温热源和低温热源之间工作的一切热机,以可逆的卡诺热机的效率为最高,从而给提高热机的效率指明了方向和可能达到的限度。

利用卡诺定理可推导出物质的内能与状态参量之间的关系;可推导出克拉珀龙方程;还可在卡诺定理的基础上引出绝对温标,即热力学温标。