热机论文
《热机的效率》探索热机,效率为王
《热机的效率》探索热机，效率为王在我们的日常生活中，热机扮演着至关重要的角色。
从汽车的发动机到发电厂的大型机组，热机的身影无处不在。
然而，你是否真正了解热机的效率呢？要理解热机的效率，首先得明白什么是热机。
简单来说，热机是一种将内能转化为机械能的装置。
比如，汽车的内燃机就是通过燃烧燃料，使燃料中的化学能转化为热能，然后再将热能转化为推动汽车前进的机械能。
那么，为什么我们要如此关注热机的效率呢？这是因为热机的效率直接关系到能源的利用和环境的保护。
想象一下，如果热机的效率很低，我们就需要消耗大量的燃料来获得相同的机械能。
这不仅意味着我们要花费更多的钱来购买燃料，还会导致更多的能源被浪费。
而且，燃烧大量的燃料还会产生大量的废气和污染物，对环境造成严重的破坏。
热机的效率通常用百分比来表示，它等于热机输出的有用功与输入的总热量之比。
例如，如果一台热机输入了 100 焦耳的热量，而输出的有用功是 30 焦耳，那么它的效率就是 30%。
影响热机效率的因素有很多。
首先是燃料的燃烧效率。
如果燃料不能充分燃烧，就会有一部分化学能没有被释放出来，从而降低了热机的效率。
为了提高燃料的燃烧效率，工程师们想出了很多办法，比如改进燃烧系统、提高燃油的喷射压力和优化进气系统等。
其次是热机的散热损失。
在热机工作的过程中，会有大量的热量通过各种方式散失到周围环境中。
比如，汽车发动机的气缸壁会向外散热，这部分散失的热量无法转化为有用功，从而降低了热机的效率。
为了减少散热损失，热机通常会采用隔热材料来包裹关键部件，以减少热量的散失。
再者是机械摩擦损失。
热机内部的各个部件在运动时会产生摩擦，这会消耗一部分能量，从而降低热机的效率。
为了减少机械摩擦损失，工程师们会采用高质量的润滑油、优化零部件的设计和制造工艺等。
另外，还有废气能量损失。
在热机的排气过程中，废气仍然具有一定的能量，但这部分能量往往无法被回收利用，从而造成了能量的浪费。
为了减少废气能量损失，一些新型的热机技术正在研发中，比如涡轮增压技术和废气再循环技术等。
热机的作文
热机的作文
早在古代，中国人就利用热机这种发明将自然力学所产生的能量转化为机械能和热能，来完成日常工作。
热机是由四个部分组成：点燃设备，炉子，动力机构和输出机构。
热机的发明开启了人类进入机械时代的大门，使人类生活得到了全面改善，特别是在交通出行和工业领域取得了令人瞩目的成就。
从古至今，热机在人类社会发展过程中起到了重要的作用。
首先，热机为交通运输提供了有力的动力支持。
热机发动机是今天世界上最常用的动力，它们驱动火车、汽车、船只以及其他运输工具前进。
此外，热机有助于促进工业供给模式的变革，可以替代人力进行大规模的生产加工，完成无论是小规模的还是大规模的劳动，比如冶炼、熔炼、钻探、组装等。
除了上述应用外，热机还可用于生活的各个方面，如使用热机发电源可以为家庭供电，使家庭将火把替换成电灯，大大提高了人们的生活质量;此外，热机还可以用于地源热泵和其他热利用技术，直接
转化太阳能和地热等自然能源，改善人们的住宅环境，为人们提供家庭娱乐、健身和洗浴设备等服务。
今天，热机技术发展得如此迅猛，人类又经历了一个跨越时空的飞跃，处于一个全新的历史时期，科学技术的进步让人们的生活水平得到了很大的提升，热机的发明就是其中不可或缺的成就。
虽然热机由其结构定义的某些特性使其有致命的缺点，但它仍然是一项用来利用动能的伟大发明，热机在世界上仍然有着广泛的应用。
总而言之，热机对人类社会的发展有着重要的作用，它的发明是人类历史上的一项巨大的成就，将继续影响我们的生活方式和未来社会的发展。
热工学论文
热机的发展史及车用内燃机的展望车辆一班222012322220097陈冬雨摘要：热机的发明给人类带来了第一次工业革命，内燃机是机动车辆的心脏,本文简要介绍了热机的发展历程,指出了车用内燃机的发展方向。
关键词：热机、发展史、展望0.引言热机是利用燃料燃烧时产生的能量对外做功的机器。
是依靠由某些热力学过程组成的特定热力学循环进行工作的。
1.热机的工作原理及分类1.1热机的工作原理：热机的工作原理：由内能通过做功转化为机械能（例：酒精燃烧，化学能转化为内能，热量传给水，水沸腾后将瓶塞顶出去，水蒸气的一部分内能转化为瓶塞的机械能。
）。
1.2热机的分类：热机包括蒸汽机、汽轮机、燃气轮机、内燃机、喷气发动机等利用燃料燃烧时产生的能量对外做功的机器。
热机是依靠由某些热力学过程组成的特定热力学循环进行工作的。
在加热过程中燃料燃烧向热机供入热量Q1而在放热过程中热机向冷源放出热量Q2。
循环中所作的功为ΔWQ1Q2由于Q1>Q2热机在循环过程中对外做功。
热机的种类很多按传递能量的媒介质即工质接受燃料释放能量的方式可以分为两大类内燃机和外燃机。
内燃机中燃料在热机内部燃烧生成的气体就是热机的工质。
外燃机中燃料在热机外部燃烧能量通过热交换器传给工质如蒸汽。
不论是属于外燃机的蒸汽机还是属于内燃机的汽油机、柴油机等它们都是靠工质在气缸内膨胀推动活塞往复运动实现对外作功的都可称为往复式热机。
汽轮机汪克尔转子发动机等则是靠工质推动叶轮或转子回转运动实现对外作功的故称为回转式热机。
燃气轮机属于内燃式热机其作功方式与汽轮机相同因此称为回转式内燃机。
这些热机都是依靠高温高压工质推动某个部件作功的。
20世纪50年代才发展起来的涡轮喷气发动机、冲压喷气发动机和火箭发动机按工质接受热量的方式也应属于内燃机但其作功是依靠燃料燃烧产生的高温气体喷射所产生的反作用力所以称为喷气发动机。
2.热机的发展史人类很早就对热有所认识，并加以应用。
但是将热力学当成一门科学且有定量的研究，则由17世纪末开始的，也就是在温度计制造的技术成熟以后，才真正开启了对热力学的研究。
热机的作文
热机的作文
热机作为一种力学装置，其发展历史可以追溯到几百年前，它被用于发电、烧煤和柴火等目的，为工业和农业发展打开了新的里程碑。
本文将聚焦热机的发展及其对社会发展的影响，以及它在现代社会的重要性。
热机的发展史可追溯至18世纪，当时，它被用于通过发电机发电或通过柴火或烧煤发电。
当时，它只有一个目的，那就是发电。
在19世纪末和20世纪初，热机发展变得激烈，人们开始把热机用于改变地形、创造化学能源和发电等用途，有助于加快工业和农业发展。
热机发展对社会发展也产生了巨大影响。
它极大地推动了工业及农业的发展，帮助人们在工业生产和农业生产中利用新的科技，改进产品的质量，提高生产率，改善人们的生活。
另外，热机的发展促进了人们对电力的利用，从而向全球提供了更加可靠的电力供应，使电力更加便捷、安全可靠。
从现代角度来看，热机还在发挥重要作用。
热机仍然是一种装置，它可以用来提供热量，以便电厂产生电力，以及其他用途。
它也是一种有效的能源，可以为农业提供能源，具有低成本、易于操作和维护的优势。
此外，热机也可以使用更新的技术，例如可再生能源，以减少对环境的污染。
总之，热机的发展给社会带来了巨大的影响，从广泛的角度来看，热机仍然发挥着重要作用。
它在节能方面也具有重要作用，可以帮助社会节省大量能源，从而节约经济成本。
它也可以用来推动可持续发
展，为社会发展提供更加可持续的能源。
空气热机实验论文报告
空气热机试验摘要：热机是将热能转换为机械能的装置，空气热机结构简单、便于操作。
空气热机实验通过对空气热机探测仪、计算机等操作来理解空气热机原理及循环过程。
通过电加热器改变热端温度测量热功转换值，作出 nA/ΔT 与ΔT/ T1的关系图，验证卡诺定理。
逐步改变力矩大小来改变热机输出功率及转速，计算、比较热机实际转化效率。
试验表明:在一定误差范围内,随热端温度升高nA/ΔT 与ΔT/ T1的关系呈现性变化，验证卡诺定理 。
热端温度一定时输出功率随负载增大而变大，转速而减小。
关键词：卡诺定理;空气热机;卡诺循环引言:热机是将热能转换为机械能的机器。
历史上对热机循环过程及热机效率的研究为热力学第二定律的确立起了奠基性的作用。
斯特林1816年发明的空气热机，以空气作为工作介质，是最古老的热机之一。
虽然现在已发展了内燃机，燃气轮机等新型热机，但空气热机结构简单，便于帮助理解热机原理与卡诺循环等热力学知识。
空气热机的结构如图一所示，热机主机主要有高温区、低温区、工作活塞和位移活塞、气缸、飞轮、连杆，热源等组成。
由电热方式加热位移活塞，其作用是在循环过程中使气体在高温区与低温区间不断交换，气体可通过位移活塞与位移气缸间的间隙流动，提高高温与低温间的温度差可以提高热机效率。
位移活塞与工作活塞通过连杆与飞轮连接，他们的运动是不同步的，其中一个处于极值时，速度最小，另一个活塞速度最大。
图一 空气热机工作原理示意图当工作活塞向下移时，位移活塞迅速左移，使汽缸内气体向高温区流动，如图1 a 所示；进入高温区的气体温度升高，使汽缸内压强增大并推动工作活塞向上运动，如图1 b 所示， 在此过程中热能转换为飞轮转动的机械能；工作活塞向顶端移动时，位移活塞迅速右移，使位移汽缸内气体向低温区流动，如图1 c 所示；进入低温区的气体温度降低，使汽缸内压强减小，同时工作活塞在飞轮惯性力的作用下向下运动，完成循环，如图1 d 所示。
在一次循环过程中气体对外所作净功等于P-V 图所围的面积。
热机的污染与治理_九年级作文
热机的污染与治理_九年级作文热机的污染与治理江西省南昌市南昌市豫章中学初三(1)班李博阳热机是利用燃料燃烧产生的热能来做功的机器，是人类的伟大发明之一。
热机的出现，给人类带来了极大的便利，同时也带来了一些问题。
热机的主要燃料有两大类：煤和石油产品。
其中，以煤为燃料的热机在燃烧时会生成烟气、粉尘、二氧化硫等污染物，而且由于化学反应还会产生新的污染物。
而以石油产品为燃料的热机则会生成二氧化氮、臭氧等，对人体造成极大的危害。
在这些污染物中，二氧化硫进入大气层后，与水蒸汽结合，生成酸雨。
我国有30%以上国土处于酸雨区，每年由于酸雨造成的经济损失达数百亿元。
而二氧化氮是一种毒性很强的腐蚀剂，被吸入肺内时，生成亚硝酸和硝酸，导致胸闷、咳嗽、气喘甚至肺气肿。
而且，热机工作时会产生大量热量，造成热岛现象，导致城市中心温度升高3－4度。
不仅如此，热机采用的燃料大多是不可再生资源，如煤、石油等，加速了这些资源的消耗。
值得庆幸的是，人们已意识到了这些危害的严重性，并采取了相应的措施。
在天津市，空气中二氧化硫和二氧化氮年均值分别比去年下降了9.2%和13.2%。
越来越多的人不开汽车，改骑自行车上班。
国家政府加强了对空气排污的管理，关闭大量违规排放的小煤矿。
我相信，未来的世界将变得越来越美好。
投稿:2005-10-23 21:42:52写诗歌的作文在诗歌王国里漫步步在诗歌的王国里，我遇见他，一个生性豪放，诗词豪放的他一一苏轼！他伫立在江畔，面对着涛涛江水，他感叹着“大江东去浪淘尽”的无奈；他带着千骑卷平冈，日：会挽雕弓如满月，西北望，射天狼；在妻子死亡十年时，他叹道：十年生死两茫茫，不思量，自难忘，千里孤坟无处话凄凉。
那是我见过的最苍凉的他，他流着泪，对着妻子的灵位倾诉自己的思念，以往豪放的姿态全无，汉子也有情。
漫步在诗歌的王国里，我遇见他，一个在政场上失意，却又放荡不羁的他一一李白！他明明因失意而“举杯销愁”，却说“明朝散发弄扁舟”；他满腹才华，却郁郁不得志，他安慰自己“天生我才必有用，千金散尽还复来”，他对自己的遭遇并不灰心，而道“长风破浪会有时，直挂云帆济沧海”。
斯特林热机风扇热管CPU散热器设计毕业设计(论文)
重庆大学本科学生毕业设计（论文）斯特林热机风扇热管CPU散热器设计摘要斯特林热机是一种高效、清洁的外燃机。
随着全球能源与环保的形势日趋严峻，斯特林热机由于其具有多种能源的广泛适应性和优良的环境特性已越来越受到重视，在水下动力、太阳能动力、空间站动力、热泵空调动力、车用混合推进动力等方面得到了广泛的研究与重视，并且已得到了一些成功的应用。
这些使得斯特林热机可能成为21世纪重要的动力装置之一。
本文基于当前CPU散热指标，以斯特林热力循环原理为理论指导，设计了一个小型斯特林发动机，并运用有限时间热力学研究方法，分析了斯特林热机在存在热阻、回热损失、及有限速率过程三种不可逆情况下的功率特性，所得结论可为斯特林热机的发展提供理论指导。
主要结论如下(1)得出了斯特林热机取得最大功率的条件(2)回热损失主要使斯特林热机效率相应地降低,而不影响其功率的输出。
研究斯特林热机若不考虑回热损失, 将会得到与卡诺热机相同的结果.回热性能的改善是发展斯特林热机的一个关键问题。
(3)热阻的存在使得斯特林热机的功率特性曲线与无热阻时的有质的差别。
因此要优化斯特林热机必须要研究热阻的影响。
关键词：斯特林热机,热机设计,有限时间热力学,功率特性,优化性能ABSTRACTThe Sterling engine is one kind of highly effective and clean external comb ustion engine.Along with the global energy and the environmental protection situ ation Is day by day stern ,the Sterling heat engine has been taken seriously mor e and more as it has the many kinds of energy widespread compatibilities and t he fine environment characteristic.Now,The Sterling heat engine has been taken s eriously and researched In the submarine power、the solar energy power、the spa ce station power、the heat pump air conditioning power、the vehicle with aspect s mix thrust power and so on，and obtained some successful applications.These e nable the Sterling heat engine possibly to become one of important power units in the 21st century .In this article ,we designed a small Sterling engine based on the current CP U radiation target and the Sterling cycle.And,we Has analyzed the Sterling heat e ngine's power characteristics in the situation of existence th-e thermal resistance, the regeneration lose, and the limited speed process with Finite time thermodyna mics method .The obtained c-onclusion may provide the theory instruction for th e Sterling heat engine's development. The main conclusion is as follows:（1）Obtained the condition when Sterling heat engine to obtain the maxim um work rate .（2）The regeneration loses mainly causes the Sterling heat engine efficienc y to reduce correspondingly, but does not affect its power output .we will obtain the same result as the Karnow heat engine if we analog the Sterling heat engin e without considering the regeneration loses.The regeneration performance's impro vement is key question to develop the Sterling heat engine.(3)The existence of thermal resistance makes the Sterling heat engine's pow er characteristic diffrent with the engine that unconsidering the thermal resistance .therefore ，if we want to optimize the Sterling heat engine we probably must c onsider the therm-al resistance.Keywords:The Sterling engine，The Sterling engine design，Finite time thermodynam-ics ，Power characteristic ，Optimized performance目录摘要 (II)ABSTRACT (III)1 绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 斯特林热机的优缺点 (1)1.3 斯特林热机国内外发展现状 (2)1.3.1 斯特林热机在太阳能发电领域的应用 (2)1.3.2斯特林热机在AIP潜艇上的应用 (3)1.3.3 斯特林热机在CPU散热上的应用 (4)1.4 课题的任务 (5)2 斯特林热机原理 (6)2.1 理想斯特林循环 (6)2.2斯特林热机的基本构成 (6)2.2.1 空气性质 (7)2.2.2 置换器 (7)2.2.3 曲轴及连杆 (8)2.2.3 动力活塞 (8)2.2.4 飞轮 (9)2.2.5 回热器 (9)2.3 斯特林热机的基本形式 (9)3 小型斯特林热机的设计 (12)3.1 斯特林热机形式的选择 (12)3.2 热机工质的选择 (13)3.3热力计算及尺寸的确定 (13)3.3 材料的选择 (15)3.3.1 置换器气缸 (15)3.3.2动力气缸 (16)3.3.3动力活塞 (16)3.3.4置换器 (16)4 斯特林热机的功率特性 (17)4.1热机模型 (17)4.2循环周期 (17)4.3 基本关系式 (18)4.4几种不同情况下P与 的曲线特征 (19)4.4.1 可逆情况 (19)4.4.2 只有回热损失的情况 (19)4.4.3 只存在热阻的情况 (20)4.4.4 存在热阻、存在回热损失的情况下 (20)4.4.5 热阻、回热损失两种不可逆因素的影响分析 (20)4.5 最大功率 (21)4.6斯特林热机性能优化浅析 (22)5 结论 (23)5.1 结论 (23)5.2 不足与展望 (23)致谢..................................... 错误!未定义书签。
关于热机及其效率的研究
2
内燃机未来的发展将着重于改进燃烧过程， 提高机械效率， 减少散热损失， 降低燃料消耗率； 开发和利用非石油制品燃料、扩大燃料资源；减少排气中有害成分，降低噪声和振动，减轻对环 境的污染；采用高增压技术，进一步强化内燃机，提高单机功率；研制复合式发动机、绝热式涡 轮复合式发动机等；采用微处理机控制内燃机，使之在最佳工况下运转；加强结构强度的研究， 以提高工作可靠性和寿命，不断创制新型内燃机
3
P
C
Q1
A D Q2
B
V 图 1
3 热机效率
热机在一循环中要从外界吸取热量 Q1 ，也必定向外界放出热量 Q2 。热机从能源吸取的热量
Q1 中，只有一部分用于作功 W ，为描述热机循环对所吸收热量的利用率，把 W 与 Q1 的比值称为
热机效率。用等号 表示：
W Q1 Q2 Q2 1 Q1 Q1 Q1
目
录
摘 要： .................................................................................................................................................................. 2 关键词：................................................................................................................................................................ 2 1 引言 ..................................................................................................................................................................... 2 2 热机的研究 ..................................................................................................................................................... 2
空气热机实验论文《综合设计与创新物理实验》
论文请勿直接抄袭，只供借鉴斧正，个人水平有限，望读者认真实验，获得得优异成果。
空气热机实验研究与对机动车余热利用方案20摘要：本实验验证了卡诺定理，探讨出热机效率的影响因素，同时由实验得到启发，提出提高机动车热机效率的方案，该方案通过对内燃机排出废气加以利用，对空气热机的热端加热，替代加热电阻，并把废热的能量经发电机转化以电能形式收集利用.关键字：空气热机、卡诺定理、热机效率、能量二级利用、汽车尾气，废热利用、电能正文：实验前，了解仪器的使用方法，注意到热机循环过程中工作活塞与位移活塞的运动情况，查阅资料了解电子示波器的使用方法，以及力矩计的调节，爱护实验仪器，了解卡诺定理。
实验中，一、测量不同冷热端温度时的热功转换值1.连接仪器，打开电源，取下力矩计，用加热电压的十一档给热机加热，可以看到冷热端温度（T2,T1）开始增加。
2.十分钟后看到加热电阻丝已发红，冷热端温度差近100K顺时针拨动飞轮，热机运转起来。
3．改变加热电压（24.1 25.8 27.9 28.9 29.8 32.1），等待温度和转速平衡后，记录T1,ΔT,转速n,快速读出P-V图面积A。
二、测量热机输出功率随负载及转速的变化关系1.在最大功率下P=UI，使热机停止转动，装上力矩计，拨动飞轮，开始下一实验。
2．通过调节输出力矩为（4 5 7 9.5 11.5 13.5（X10^-3）），记录T1, ΔT,n。
实验结束，快速检查数据是否有较大误差，如果无，则关闭仪器及电源。
处理数据：完成表格表一：测量不同冷热端温度时的热功转换值加热电压V 热端温度T1温度差ΔTΔT/T1 A（P-V图面积）热机转速nnA/ΔT24.1 410.6 105.3 0.2565 4.0*0.02 4.9 3.72*10^-325.8 417.0 109.5 0.2626 4.3*0.02 5.4 4.24*10^-327.9 425.8 116.7 0.2741 4.6*0.02 6.2 4.89*10^-328.9 436.7 125.8 0.2881 4.8*0.02 7.2 5.49*10^-329.8 443.5 130.4 0.2940 5.1*0.02 8.1 6.34*10^-332.1 465.4 148.8 0.31975.0*0.02 10.16.79*10^-3画出不同冷热温差时的热功转换曲线得出实验结论：在外加负载不变的情况下，随加热功率增大，nA/ΔT 与ΔT/T1基本具有线性关系，验证了卡诺定理。
关于提高热机效率的探讨
关于提高热机效率的探讨********班*************2013年5月摘要：热力学理论基础最初是在研究热机工作原理的基础上建立起来的，而热机，就是能把热转换成功的机器。
热机中采用的过程都是循环过程，对循环过程的研究在实际和理论上都有着非常重要的意义。
由于循环过程一定遵守能量守恒和转换定律，因此从19世纪初期开始，就有不少人致力于研究如何提高热机效率，即通过消耗有限的能源，转化为更多的机械能，以创造更大的经济效益，推动社会发展。
关键词：热机效率，卡诺循环，热学三定律等。
热机的循环过程中对能量的更高效利用，是人们一直以来的追求。
从19世纪初期开始，就有不少人致力于研究如何提高热机效率。
现在，本文首先以热电厂中的水-水蒸气循环为例来介绍热机是如何利用工质的状态变化来实现热向功的转换。
在热电厂中，首先用泵将循环水压入燃烧炉的管道系统中，管道系统中的水吸收煤燃烧产生的热量而升温、蒸发，产生高温高压的水蒸气，高温高压的水蒸气经蒸汽轮机绝热膨胀，对外做功，带动发电机发电，经蒸汽轮机后低温低压的水蒸气将在冷凝器中放在剩余的热量冷凝成水，从而完成一个循环过程。
从能量转换的角度看，水首先在燃烧炉中吸收煤燃烧产生的热量来增加自己的内能，变成高温高压的水蒸气，然后，高温高压的水蒸气在蒸汽轮机中将一部分内能转化成机械功，不能转化的部分将在冷凝器中以废热的方式传递给外界。
即，工质首先要从外界高温热源吸收热量Q1来增加自己的内能，然后把其中的一部分内能转化为需要的功A，最后把不能转化成功的部分内能以热量Q2的形式在外界低温热源处放出，则，其吸收的净热量（Q1-Q2）应等于它对外界做的净功，即Q1-Q2=A而，热机效率定义为热机经一次循环过程对外作的功A与它从高温热源吸收热量Q1的比值，用η表示，即η=A∕Q1*100% 或η=1-Q2∕Q1奥托循环的效率决定于压缩比r，而实际上，汽油内燃机的压缩比不超过7，如果按7计算，热机效率大致为55%左右，而实际的汽油机的效率比这小得多，一般不到30%。
热机的效率【优秀4篇】
热机的效率【优秀4篇】（经典版）编制人：__________________审核人：__________________审批人：__________________编制单位：__________________编制时间：____年____月____日序言下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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空气热机实验论文
空气热机实验及其利用摘要：热机是将热能转换为机械能的机器。
空气热机以空气作为工作介质，结构简单，便于帮助理解热机原理与卡诺循环等热力学中的重要内容，是很好的热学实验教学仪器。
实验用以理解热机原理及循环过程测量不同冷热端温度时的热功转换值，验证卡诺定理以及测量热机输出功率随负载及转速的变化关系，计算热机实际效率。
关键词：能量转换卡诺定理热机效率节约能源Air engine experiment and its utilizationAbstract: The heat is the heat energy into mechanical energy of the machine. Air to air as a heat engine working medium, simple structure, easy to help understand the Carnot cycle heat engine theory and thermodynamics such an important part, is a good thermal experimental teaching instrument. Experiments to understand the principle and cycle heat engine cold junction temperature measurement when different thermal power conversion value, verify Carnot theorem and measuring the thermal power output with load and speed changes between the actual calculation of heat engine efficiency.Keywords: energy conversion efficiency of heat engine Carnot theorem save energy.1.工作原理。
工程热力学论文
太阳能热机发电前言太阳能是一种干净的可再生的新能源，越来越受到人们的亲睐，在人们生活、工作中有广泛的作用， 其中之一就是将太阳能转换为电能，太阳能电池就是利用太阳能工作的。
而太阳能热电站的工作原理则是利用汇聚的太阳光，把水烧至沸腾变为水蒸气，然后用来发电。
太阳能发电类型利用太阳能发电有两大类型，一类是太阳光发电（亦称太阳能光发电），另一类是太阳热发电（亦称太阳能热发电）。
太阳能光发电是将太阳能直接转变成电能的一种发电方式。
它包括光伏发电、光化学发电、光感应发电和光生物发电四种形式，在光化学发电中有电化学光伏电池、光电解电池和光催化电池。
太阳能热发电是先将太阳能转化为热能，再将热能转化成电能，它有两种转化方式。
一种是将太阳热能直接转化成电能，如半导体或金属材料的温差发电，真空器件中的热电子和热电离子发电，碱金属热电转换，以及磁流体发电等。
另一种方式是将太阳热能通过热机（如汽轮机）带动发电机发电，与常规热力发电类似，只不过是其热能不是来自燃料，而是来自太阳能。
今天我们主要来看一下太阳能热能发电的第二种情况——通过热机发电。
太阳能热机发电原理太阳能热机发电系统主要由两部分组成：1、太阳能蒸发器，主要包括太阳能真空管、联集箱、导管、控制阀、安全阀、保温箱体、冷却器；2、热机（活塞式发动），主要包括发动机箱体、活塞、连杆、曲轴、进排气阀、控制凸轮、发电机等。
原理：太阳能集热器内装有介质，集热管吸收太阳辐射使介质蒸发，产生高温高压蒸汽，这种高温高压蒸汽经管路进入热机，热机曲轴连接着活塞，高压蒸汽的膨胀使活塞通过连杆对曲轴做功，曲轴的一端连接发电机，发电机随曲轴同步旋转，产生电流。
热机在进气阀和排气阀的作用下使高温蒸汽变为低温低压蒸汽，并通过排气阀排出，排出的蒸汽的温度仍然很高，需要进入冷却箱冷却成液体，液体进入注射阀，补压进蒸发器回用。
所以说，其实太阳能热机发电其实就是简单的将太阳能转化为热能之后利用热机将热能转化为机械能最终转化为电能。
《热机》热机效率提升,科学实践
《热机》热机效率提升，科学实践在我们的日常生活和工业生产中，热机扮演着至关重要的角色。
从汽车的发动机到发电厂的大型机组，热机的身影无处不在。
然而，热机的效率一直是人们关注的焦点，如何提升热机效率成为了科学界和工程界不断探索的重要课题。
要理解热机效率的提升，首先我们得明白热机是如何工作的。
热机是一种将热能转化为机械能的装置，其工作原理基于热力学定律。
以常见的内燃机为例，燃料在气缸内燃烧，产生高温高压的气体，这些气体膨胀推动活塞做功，从而将热能转化为机械能。
但在这个过程中，并非所有的热能都能成功转化为有用的机械能，总有一部分能量以各种形式散失掉了。
那么，影响热机效率的因素有哪些呢？首先是燃料燃烧的充分程度。
如果燃料燃烧不充分，就会有大量的化学能没有被释放出来，这显然会降低热机的效率。
其次是热传递的损失。
在热机工作过程中，高温部件会向低温部件传热，导致一部分热能白白散失。
再者是摩擦损失。
部件之间的摩擦会消耗一部分机械能，转化为热能，这部分热能通常也无法被有效利用。
此外，还有排气损失等因素。
为了提升热机效率，科学家和工程师们进行了大量的科学实践。
在燃料方面，研发更高效的燃烧技术是一个重要方向。
例如，采用燃油直喷技术，可以让燃料更均匀地分布在气缸内，提高燃烧效率。
同时，优化燃料的成分，使用高辛烷值的汽油或清洁的柴油，也有助于燃烧的充分进行。
在减少热传递损失方面，采用更好的隔热材料是关键。
给热机的高温部件包裹上优质的隔热材料，可以减少热量向低温部件的传递，提高热机的工作温度，从而提升效率。
对于摩擦损失的降低，改进机械设计和使用高性能的润滑油是有效的手段。
通过优化部件的形状和尺寸，减少接触面积和摩擦力，同时使用具有良好润滑性能的润滑油，可以降低摩擦损耗。
在排气方面，优化排气系统的设计，提高废气的排出效率，减少排气阻力，也能够为热机效率的提升做出贡献。
除了上述这些具体的技术手段，系统集成和智能化控制也是提升热机效率的重要途径。
太阳能热机性能研究
太阳能热机性能研究自从人类发明了热机,热机就一直被广泛地应用于各行各业。
到现在,我们使用最多的机械便是热机。
自热机被应用以来,给人类带来了很多便捷,使人们的生活水平有了极大的提高。
但热机对于能源的利用率却一直都很低,比如一些常见的热机利用率:柴油机效率为37%左右,火箭以液体为燃料其效率为48%左右,汽油机效率25%左右等。
热机的利用率低,那么能源的消耗就会增加,并排出许多污染环境的废物。
现在,人类刚刚走进21世纪,就面临了能源危机和环境污染的问题。
所以,人类就会思考能不能进一步提高热机的利用率或者利用取之不尽、用之不竭、无污染的能源。
面对现在的状况,科学家为人类寻到了一条出路:开发太阳能能源,并将太阳能作为人类生存、经济可持续发展的新动力。
本课题的工作有:首先介绍了我国目前的太阳能利用情况,然后引入本文主要研究对象__太阳能热机。
太阳能热机系统是由太阳能集热器和热机组成,所以太阳能热机的利用率由太阳能集热器的效率和热机利效率共同来决定。
由于集热器存在热损失,所以整个系统效率与集热器的温度有关。
其次,总结了太阳能两源可逆热机的在给定供热率的情况下,太阳能热机系统的效率、功率以及最佳工作温度,并用mathmatica和origin研究了三者之间的关系。
太阳能热机存在最佳工作温度,并且在环境温度不同时不同。
与此同时,研究了系统工作在最佳工作温度时的功率和效率等与哪些参量有关,并用mathmatica和origin进行了研究和绘制图形。
分析得到,太阳能热机效率和功率取值与热阻和线性热损系数有关。
最后,对前人研究总结后,本文的创新点就在于太阳能斯特林热机的研究。
本文研究的意义是简易型太阳能斯特林发动机的发展前景非常好,可能会为将来太阳能热机的广泛使用打下基础。
简易型太阳能斯特林发动机采用的是低压热空气斯特林发动机,由于空气是混合物不易研究,所以本文采用范德瓦尔斯气体作为太阳能斯特林热机的工作物质。
本文用mathmatica和origin研究了太阳能斯特林热机的效率、功率及最佳工作温度。
物理热机与发动机论文
发动机核心技术摘要：发动机的核心技术应该在什么地方？为什么发动机会这么难造呢？本文主要阐述了发动机的工作原理，以及中国与西方发达国家相比在发动机核心技术方面的不足之处，以及可提升之处。
关键词：热机活塞内燃机的工作原理ECU热机热引擎或称热机是能够将热源提供的一部分热量转化成为对外输出的机械能的机器。
热机对外输出的机械能称为输出功。
热机的工作模式一般可以简化为热力学循环的模型，热机的种类也按背后不同的热学模型命名，比如卡诺热机、迪塞尔热机等等。
此外，按照热源或工作特性，也各自有约定成俗的名称，如柴油机、汽油机、蒸汽机等等。
热机可以是开放系统，也可以是封闭系统。
热源可以是使用煤的蒸汽炉，汽车发动机的燃烧室，也可以是太阳能的蒸汽炉，地热和核反应堆。
热机分为内燃机和外燃机两种。
人们一方面利用已经有的热能，或者燃烧燃料来创造热能给热力发动机，而另一方面却在浪费很多的热能，比如很多电厂不得不利用大量的水来冷却。
法国工程师尼古拉·卡诺在1824年的研究推出了卡诺定理。
这个定理表示即使是一个理想热机，它利用热能转化成机械能的效率也低于100%。
这个公式是：效率= 有用功/注入系统中的能量对所有热机对一个卡诺热机来说，这个公式变为：在这里，是高温热源给工作系统的热量，是低温热源给工作系统的热量（是负值）。
熵变化量表示变化量卡诺热机中之图上之点，最后会回到原来的点，所以代入熵变化量式子将上式代入上上式只适用于卡诺热机根据卡诺提出的定理：在这里，和是温度以卡尔文为单位，等号仅当热机循环是可逆的时候成立。
从而我们可以得出：[1]从这个公式我们可以看出，要得到100%的效率，低温热源需要在绝对零度下，或者高温热源温度无限大。
活塞内燃机的工作原理因为活塞式内燃机的气缸需要承受燃料爆炸时的巨大压力，对材料的工艺要求较高，因此内燃机的发展晚于外燃机。
然而由于外燃机的工作过程是开放的，效率要比内燃机低，体积也较内燃机庞大。
热机,制冷机及其效率的讨论
信阳师范学院本科毕业论文2014年4月20日目录摘要 (1)关键词 (1)Abstract (1)Key words (1)引言 (1)1.热机及其效率的的研究 (2)1.1热力学第一、二定律 (2)1.2热机循环 (2)1.3热机效率 (3)2.制冷机及其效率的研究 (4)2.1制冷机的工作原理 (4)2.2制冷剂氨的物理、化学性质 (4)2.3制冷系统的制冷工作原理 (4)2.4目标、原因分析及确定要因 (5)2.5制定对策及实施 (6)结语 (7)参考文献 (8)热机、制冷机及其效率的讨论姓名：丁显臣学号：20100502023理工系物理学专业指导老师: 管文水职称：副教授摘要：阐述热力学第一、二定律，并由此分析热机产生的理论依据。
介绍热机、制冷机工作原理，并对热机循环,制冷机循环进行详细分析，计算且对照比较性的分析热机效率、制冷机效率。
以实物热机、制冷机为研究对象，寻求提高热机、制冷机效率的方法。
开拓创新，与时俱进，研究出安全、低耗、高效的热机、制冷机,为社会的进步做出贡献。
关键词：热机；热机效率；制冷机；制冷机效率；高效Abstract: K engine efficiency chiller efficiency. Kind hot machine, refrigerator for the study, seeking to improve the thermal machine, refrigerator efficiency. Innovation, advance with the times and come up with safe, low cost, highly efficient heat engine, refrigerator, contribute to social progresse words.Key words:Heat engine；the efficiency of the heat engine；refrigerator;the efficiency of the refrigerator; highly efficient引言热机在人类生活中发挥着重要的作用，现代化的交通运输工具都靠它提供动力，热机的应用和发展推动了社会的快速发展。
物理论文 热机
热机效率研究~~（~~~~~~）（东南大学，南京 211189）摘要：通过对热机的理论研究，举内燃机的例子来探讨热机的使用问题，提出一些改进热机效率的措施，对热机未来的使用提出展望。
关键词：热机；汽油机；效率The Research of heat engine′efficiency~~(SEU,Nanjing,21189)key words: By the theory of heat, give examples of gasoline to the use of heat, put forward some measures to improve the efficiency of heat, the heat made the use of future prospects key words: Heat engine；gasoline;efficiency热机在人类生活中发挥着重要的作用。
现代化的交通运输工具都靠它提供动力。
热机的应用和发展推动了社会的快速发展，也不可避免地损失部分能量。
如今能源消耗殆尽，对能源利用率的提高是节约的一个重要举措，本文将通过理论和实际探讨提高热机使用效率的问题。
热力学基本定理热可以转变为功，功也可以转变为热；消耗一定的功必产生一定的热，一定的热消失时，也必产生一定的功。
普遍的能量转化和守恒定律在一切涉及热现象的宏观过程中的具体表现。
热力学的基本定律之一。
表征热力学系统能量的是内能。
通过作功和传热，系统与外界交换能量，使内能有所变化。
根据普遍的能量守恒定律，系统由初态Ⅰ经过任意过程到达终态Ⅱ后，内能的增量ΔU应等于在此过程中外界对系统传递的热量Q 和系统对外界作功A之差，即UⅡ－UⅠ=ΔU=Q－A或Q=ΔU+A这就是热力学第一定律的表达式。
如果除作功、传热外，还有因物质从外界进入系统而带入的能量Z，则应为ΔU=Q－A+Z。
当然，上述ΔU、A、Q、Z均可正可负。
Carnot循环小论文
Carnot循环小论文一、简介卡诺循环(Carnot cycle) 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：等温膨胀，绝热膨胀，等温压缩，绝热压缩。
即理想气体从状态1（P1，V1，T1）等温膨胀到状态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等温压缩到状态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成为卡诺循环。
二、内容卡诺循环包括四个步骤：等温膨胀，在这个过程中系统从高温热源中吸收热量，对外作功；绝热膨胀，在这个过程中系统对环境作功，温度降低；等温压缩，在这个过程中系统向环境中放出热量，体积压缩；绝热压缩，系统恢复原来状态，在等温压缩和绝热压缩过程中系统对环境作负功。
卡诺循环可以想象为是工作于两个恒温热源之间的准静态过程，其高温热源的温度为T1，低温热源的温度为T2。
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膨胀过程，同样，向低温热源放热应是等温压缩过程。
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。
卡诺定理告诉我们:工作于一定高温热源与低温热源之间的任何可逆卡诺循环的效率都是相同的,与工作物质无关. 由此可知, 任何工作物质卡诺循环的效率与理想气体卡诺循环的效率相同. 通常,热学教材中计算卡诺循环的效率都是以理想气体为工作物质。
理想气体的状态方程为PV = υR T. (1)理想气体的内能仅是温度的函数, E = E( t) 在能量均分原理成立的情况下,理想气体的定容热容量cV 是常量,不随温度T 而变化,则可由热力学第一定律d Q = d E + dΛ(2)及状态方程(1) 推导出绝热方程[ 1 ]为TVγ- 1 = 常量, (3)其中γ=cp/cV为比热容比,是常量,那么易得满足(1) , (3) 两式的以特殊理想气体为工作物质的可逆卡诺循环效率为η= 1 -T2/T1. (4)上面是各普通物理教材对卡诺循环效率的推导过程. 然而,除单原子气体外,在通常情况下,能量均分原理对于内部转动、振动自由度并不成立[ 2 ] ,根本原因在于这个定理是以粒子能量可以连续变化这一经典概念为基础的,实际上原子、分子等微观粒子的运动遵从量子力学规律,经典概念仅在一定限度内适用. 所以多原子理想气体的内能 E 与T 一般不成线性关系,即定容热容量cV ( T) 不是常量,它一般随温度的升高而增大,因而绝热方程不再满足(3) 式,所以通常物理教材中对卡诺循环效率的推导应该说仅仅适用于cV 为常量的各种单原子理想气体而不适用于多原子理想气体. 那么定容热容量不是常量的一般理想气体绝热方程形式如何?卡诺循环效率是否服从(4) 式?从下面的讨论中会得出肯定的答案.热容量不是常量的一般理想气体的卡诺循环效率由热力学第一定律得到对于理想气体的绝热过程d E = d Q - Pd V = - Pd V , (5)而d E = υcV ( T) d T. (6)将(1) , (6) 两式代入(5) 式中得1/Vd V =cV ( T)R Td T ,可解得ln V = f ( T) + b , (7)其中f ( T) = - ∫cV ( T)R Td T ,取决于气体的热容量特性, b 为积分常数(对于某一绝热过程) .(7) 式即为一般理想气体的绝热方程,在cV ( T) 为常量时, (7) 式成为(3) 式.卡诺循环由两个等温过程和两个绝热过程组成,如图1 所示:1 —2 :它从高温热源吸收的热量为Q1 = υR T1lnV 2/V 1;2 —3 :气体作绝热膨胀,体积变为V 3 ,温度降到T2 ;3 —4 :气体向低温热源放出热量为Q2 = υR T2lnV 3/V 1;4 —1 :沿绝热线压缩气体,直到它回复到起始状态1 而完成一次循环. 在一次循环中,气体所作的净功为W = Q1 - Q1 .理想气体卡诺循环效率为η= 1 -Q2/Q1= 1 -T2ln V 3/ V 4T1ln V 2/ V 1, (8)对于两个绝热过程,运用绝热方程(7) 式得ln V 2 - ln V 3 = f ( T1) - f ( T2) ,ln V 1 - ln V 4 = f ( T1) - f ( T2) ,两式比较得lnV 2/V 1= lnV 3/V 4. (9)将(9) 式代入(8) 式得一般理想气体卡诺循环效率为η= 1 -T2/T1,与(4) 式相同.可见,即使理想气体的热容量不是常量,其卡诺循环的效率仍是1 - T2/ T1 , 而与理想气体的热容量特性无关.3 借助于温熵图来讨论卡诺循环的效率[ 3 ]由于卡诺循环是由两个等温和两个绝热过程组成,而可逆绝热过程是等熵过程,所以卡诺循环的温熵图一定为封闭的矩形曲线,如图2 所示.由热量和面积的关系可得其循环效率为η=abcda 包围面积/abf ea 包围面积=ab ·ad/ae ·ab=ad/ae=T1 - T2/T1 - 0= 1 -T2/T1而在此过程中,并未涉及工作物质的特性. 它说明在各具一定温度的两个恒温热源之间工作的一切卡诺热机其效率相等,这只决定于两个热源的温度而与它们的工作物质无关,即为卡诺定理内容的一部分4 结论工作物质无论是cV 为常量的理想气体,还是cV 不是常量的理想气体,或是为任意物质,其卡诺循环的效率都相同,即一切卡诺热机的效率必然都等于工作物质为理想气体时的效率..参考文献：一般理想气体卡诺循环效率的讨论。
在冷热之间前行-议论文范文900字
在冷热之间前行-议论文范文900字冷的气体通过与高温热源接触升温，进而对外做功，而后与低温热源接触冷却，恢复初态，进入下一个循环――这是著名的卡诺热机的原理。
以此为基础，气体在冷热交替之间，源源不断地将热转化为功，驱动的机械飞速运转，车轮滚滚向前其实，冷与热之于人生，亦是此理。
便如梁任公所言：”盖人生历程，大抵逆境居十六七，顺境亦居十三四，而顺逆两境又常相间以迭乘。
’生命之冷，是逆境中的寂寞与无人问津;生命之热，则是顺境中的繁华与辉煌夺目。
恰似自然之寒来暑往，冷与热构成了我们生活的底色，而唯有在冷寂中为热蓄力，在炽热中以冷静的眼光反观自我，方能以冷热变换铺就我们前进的征途。
犹记冰心在诗中写道，”修养的花儿在寂静中开过去了，成功的果子便要在光明里结实’，冷是热之前向内的求索，不期然间积聚起热的能量。
钱理群教授曾多次告诫学生须沉潜十年，其用意无非是用沉静钻研的冷来成就学术有成的热。
诚如斯言，在逆境里寂寞的冷中，人的思维安静下来，看见了自己的初心与外在的世界，从而脚踏实地地走上量变引起质变的道路。
而倘若不经历冷寂无名时的积累，再耀眼的热也只能成为节日焰火，因内在空虚而速生速朽。
当然，要能守得住寂寞，更需耐得住繁华，在如火般热烈而张扬的辉煌成功里，尤需心中的冷来为绚烂补足反省和观照。
顾城有诗云：”花开如火，也如寂寞’，荼蘼茂盛之花的绚烂之下，当是尝尽冷暖后的彻悟。
那是玄都观里的刘禹锡，二十三年沉浮换来的一朝快意贝华为内省乎己的洒脱;那也是纷扰娱乐圈中的陈道明，在名利场中，独守一份士的操守，成就君子世无双的台上传奇。
在辉煌中怀一分冷静，绝不是火焰熄灭后冰凉的灰烬，而是在灿烂中提取出火种，以其微弱但不灭的火光照见自己的不足，照亮深远的未来。
由此可见，冷不仅是寂寞，亦是沉潜的修行;热也何止是繁华，更是心灵之冰泉冷静的返照。
诚如余秋雨所言，世间真正温煦的美色都熨帖着大地，潜藏在深谷。
生活与冷热之间，不为冷的当下遮蔽了未来，不因热的表象蒙蔽了双眼，这不正是汪曾祺所谓的”在黑白里温柔地爱彩色，在彩色里朝圣黑白’吗?但令人遗憾的是，这彩色里黑白的朝圣者的声音在当下却渐渐衰弱，人们似乎缺乏在冷中探求热的耐心，也丧失了在热衷中冷静反观的理性。
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Air heat engine experiment
Name: Student Id:
College:
Major:
Abstract：To do this experiment is in order to make us understand the emission of Air heat engine and receive the component the principle, and through the experiment we should complete the rotarion of Air heat engine and realizes the process of function conversion of the air heat engine. keywords：Air heat engine function conversion
姓名：学号：
学院：专业：
摘要:这个实验能使我们了解空气热机做功原理，通过实验我们应该完成空气热机的转动和理解工作原理，并了解空气热机功能转换的过程。
关键词：空气热机功能转换
空气热机实验报告
热机是将热能转换为机械能的机器。
历史上对热机循环过程及热机效率的研究，曾为热力学第2定律的确立起了奠基性的作用。
斯特林1816年发明的空气热机，以空气作为工作介质，是最古老的热机之一。
虽然现在已发展了内燃机，燃气轮机等新型热机，但空气热机结构简单，便于帮助理解热机原理与卡诺循环等热力学中的重要内容。
一、实验原理
热机主机由高温区，低温区，工作活塞及汽缸，位移活塞及汽缸，飞轮，连杆，热源等部分组成。
热机中部为飞轮与连杆机构，工作活塞与位移活塞通过连杆与飞轮连接。
飞轮的下方为工作活塞与工作汽缸，飞轮的右方为位移活塞与位移汽缸，工作汽缸与位移汽缸之间用通气管连接。
位移汽缸的右边是高温区，可用电热方式或酒精灯加热，位移汽缸左边有散热片，构成低温区。
工作活塞使汽缸内气体封闭，并在气体的推动下对外做功。
位移活塞是非封闭的占位活塞，其作用是在循环过程中使气体在高温区与低温区间不断交换，气体可通过位移活塞与位移汽缸间的间隙流动。
工作活塞与位移活塞的运动是不同步的，当某一活塞处于位置极值时，它本身的速度最小，而另一个活塞的速度最
大。
图1 空气热机工作原理
当工作活塞处于最底端时，位移活塞迅速左移，使汽缸内气体向高温区流动，如图1 a所示；进入高温区的气体温度升高，使汽缸内压强增大并推动工作活塞向上运动，如图1 b 所示，在此过程中热能转换为飞轮转动的机械能；工作活塞在最顶端时，位移活塞迅速右移，使汽缸内气体向低温区流动，如图1 c 所示；进入低温区的气体温度降低，使汽缸内压强减小，同时工作活塞在飞轮惯性力的作用下向下运动，完成循环，如图1 d 所示。
在一次循环过程中气体对外所作净功等于P-V图所围的面积。
根据卡诺对热机效率的研究而得出的卡诺定理，对于循环过程可逆的理想热机，热功转换效率：
η = A/Q1 =（Q1-Q2）/Q1=（T1-T2）/T1 = ΔT/ T1
式中A为每一循环中热机做的功，Q
1
为热机每一循环从热源吸收的热
量，Q
2为热机每一循环向冷源放出的热量，T
1
为热源的绝对温度，T
2
为冷源的绝
对温度。
实际的热机都不可能是理想热机，由热力学第2定律可以证明，循环过程不可逆的实际热机，其效率不可能高于理想热机，此时热机效率：
η≦ΔT/ T1
卡诺定理指出了提高热机效率的途径，就过程而言，应当使实际的不可逆机尽量接近可逆机。
就温度而言，应尽量的提高冷热源的温度差。
热机每一循环从热源吸收的热量Q
1
正比于ΔT/n，n为热机转速，η正比于
n A/ΔT。
n，A，T
1
及ΔT均可测量，测量不同冷热端温度时的nA/ΔT，观察它
与ΔT/ T
1
的关系，可验证卡诺定理。
当热机带负载时，热机向负载输出的功率可由力矩计测量计算而得，且热机实际输出功率的大小随负载的变化而变化。
在这种情况下，可测量计算出不同负载大小时的热机实际效率。
二、实验装置及实验方法
本实验中使用的设备和装置有：空气热机实验仪和空气热机测试仪两部分。
实验方法如下：
1、用手顺时针拨动飞轮，结合图1仔细观察热机循环过程中工作活塞与位移活塞的运动情况，切实理解空气热机的工作原理。
2、将加热电压加到第11档（36伏左右）。
等待约6～10分钟，加热电阻丝已发红后，用手顺时针拨动飞轮，热机即可运转（若运转不起来，可看看热机测试仪显示的温度，冷热端温度差在100度以上时易于起动）。
3、减小加热电压至第1档（24伏左右），调节示波器，观察压力和容积信号，以及压力和容积信号之间的相位关系等，并把P-V图调节到最适合观察的位置。
等待约10分钟，温度和转速平衡后，记录当前加热电压，从双踪示波器显示的P-V图估算P-V图面积，记入表1中。
逐步加大加热功率，等待约10分钟，温度和转速平衡后，重复以上测量4
次以上，将数据记入表1。
以ΔT/T1为横坐标，nA/ΔT为纵坐标，在坐标纸上作nA/ΔT与ΔT/T1的关系图，验证卡诺定理。
4、在最大加热功率下，用手轻触飞轮让热机停止运转，然后将力矩计装在飞轮轴上，拨动飞轮，让热机继续运转。
调节力矩计的摩擦力（不要停机），待输出力矩，转速，温度稳定后，读取并纪录各项参数于表2中。
保持输入功率不变，逐步增大输出力矩，重复以上测量5次以上。
以n为横坐标，P o为纵坐标，在坐标纸上作P o与n的关系图，表示同一输入功率下，输出偶合不同时输出功率或效率随偶合的变化关系。
三、结果和讨论
度
1
图二：横坐标为热机转速n ，纵坐标为输出功率P o
四、结论
（1）在外加负载不变的情况下，随加热功率增大，nA/ΔT与ΔT/T1基本具有线性关系，从而验证了卡诺定理。
（2）同一热功率条件下，随摩擦力矩加大，转速降低，热端温度升高，温度差增加，输出功率先是随摩擦力矩的加大而加大，出现一个最佳配点，过了该点之后，由于转速下降较多，导致输出功率下降。
参考文献：空气热机说明书
现代热力学：基于扩展卡诺遁原理作者王季陶复旦大学出版社
百度词条搜索。