叶兴梅 刘静宜

（漳州师范学院物理与电子信息工程系，福建 漳州 363000）

两种非理想气体为工质的可逆奥托循环的效率＊

叶兴梅 刘静宜

（漳州师范学院物理与电子信息工程系，福建 漳州 363000）

分别以范德瓦耳斯气体和昂尼斯气体为工质计算奥托循环的效率.

奥托循环；非理想气体；效率

奥托循环是内燃机的一种重要循环方式之一，它是19世纪德国工程师N.A.奥托提出的，因而得名.一般热学教材［1，2］中计算奥托循环的效率都是以理想气体为工质导出η＝1－（V2/V1）γ－1.在通常的压强和温度下，可以近似地用理想气体状态方程来处理问题，但当奥托内燃机运行时其内部的压强和温度很高，此时理想气体状态方程就偏离实际情况较远，在这样的情形下，以理想气体为工质导出的热机的效率就不能很好地反映出实际热机的效率.范德瓦耳斯气体和昂尼斯气体是最具有代表性的两种非理想气体，本文分别以范德瓦耳斯气体和昂尼斯气体为工质计算可逆奥托循环的效率.

1 热力学基本理论

对于无限小的热力学过程，热力学第一定律的表示式为

选T、V为独立变量，内能的全微分为

根据热力学理论

以上式（1）～（3）是基本的热力学公式，对于范德瓦尔斯和昂尼斯两种气体都适用。下面分别以范德瓦尔斯气体和昂尼斯两种气体为工质计算可逆奥托循环的效率。

2 工质为范德瓦耳斯气体

假设实际气体满足范德瓦耳斯气体方程［3］，则1mol实际气体的范氏方程为

其中，p、V和T 分别是范氏气体的压强、体积和温度；……