关于热机循环效率的讨论

汤庆国，沈国浩

（蚌埠学院 数理系，安徽 蚌埠 233030）

关于热机循环效率的讨论

汤庆国，沈国浩

（蚌埠学院 数理系，安徽 蚌埠 233030）

讨论了卡诺定理的含义，证明了奥托循环和其他可逆非卡诺循环的效率低于同温度之间可逆卡诺循环的效率，这可作为卡诺定理的推论，纠正了一种对卡诺定理的模糊认识.

热机；循环效率；卡诺定理

从热机诞生后，人们就致力于研究热机的循环效率问题，探索提高热机效率的途径.法国工程师卡诺在1824年提出了一种由两个等温过程和两个绝热过程构成的热机循环模式，即卡诺循环，并总结出关于其循环效率的卡诺定理.在热机研究中做出重要贡献.在教学中有些人认为卡诺定理指出了热机循环的效率上限[1]，我们认为这是不够准确的，因为卡诺定理只是讨论了卡诺循环的效率，并未涉及其他循环模式的效率，本文就此展开一些讨论.

1 卡诺定理的表述[1,2]

（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热机，其效率都相等，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热机，其效率都小于可逆热机的效率.

由上述定理表述及定理的证明过程[2]可知：此定理所说的可逆热机和不可逆热机都是做卡诺循环的热机，并没有讨论以其他循环模式工作的热机的效率，也就无从得出热机循环的效率上限.

2 奥托循环的效率

四冲程汽油机的理想循环模式由绝热压缩、等……