制冷循环中为何采用逆循环 _卡诺

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逆卡诺循环
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逆卡诺循环
它由两个等温过程和两个绝热过程组成。假设低温热源（即被冷却物体）的温度为T0，高温热源（即环境介质）的温度为Tk,
则工质的温度
在
吸热过程中为T0，
在放热过程中为Tk,
就是说在吸热和放热过程中工质与冷源及高温热源之间没有温差，即传热是在等温下进行的，压缩和膨胀过程是在没有任何损失情况下进行的。其循环过程为：
首先工质在T0下从冷源（即被冷却物体）吸取热量q0，并进行等温膨胀4-1，然后通过绝热压缩1-2，使其温度由T0升高至环境介质的温度Tk,
再在Tk下进行等温压缩2-3 ，并向环境介质（即高温热源）放出热量qk,
最后再进行绝热膨胀3-4 ，使其温度由Tk
降至T0即使工质回到初始状态4 ，从而完成一个循环。
对于逆卡诺循环来说，由图可知：
q0=T0(S1-S4）
qk=Tk(S2-S3)=Tk(S1-S4）
w0=qk-q0=Tk(S1-S4)-T0(S1-S4)=(Tk-T0)(S1-S4）
则逆卡诺循环制冷系数εk
为：
由上式可见，逆卡诺循环的制冷系数与工质的性质无关，只取决于冷源（即被冷却物体）的温度
T0
和热源（即环境介质）的温度
Tk；降低
Tk，提高
T0
，均可提高制冷系数。此外，由热力学第二定律还可以证明：“在给定的冷源和热源温度范围内工作的逆循环，以逆卡诺循环的制冷系数为最高” 。任何实际制冷循环的制冷系数都小于逆卡诺循环的制冷系数。
总上所述，理想制冷循环应为逆卡诺循环。而实际上逆卡诺循环是无法实现的，但它可以用作评价实际制冷循环完善程度的指标
1先了解一下什么是循环过程，什么是可逆过程：
循环过程---系统由某一状态出发，经过任意的一系列过程，最后回到原来状态的过程。
可逆过程---系统由某一初状态出发到达末状态，如果存在逆向过程，系统由末状态回到初状态，而且同时消除原来的过程对外界的一切影响，那么，原来的过程就是可逆的，否则是不可逆的。
2理想的卡诺循环由等温膨胀、绝热膨胀、等温压缩和绝热压缩四个准静态过程组成，理想的卡诺循环不考虑摩擦，而无摩擦的准静态过程是可逆的，系统可以沿着与原来过程相反的过程进行，一步步地消除原来过程所造成的对外界的影响。因此，理想的卡诺循环是可逆的。
实际上，一切与热有关的过程都是不可逆的，可逆过程只是实际过程的一种在某种精确度上的极限情形，可以接近但是不能实现。所以，卡诺循环与“热传导和热功转换都是不可逆过程的标志”可以相容。