空气热机实验报告范文.doc
空气热机实验报告范文
2020空气热机实验报告范文Contract Template空气热机实验报告范文前言语料：温馨提醒，报告一般是指适用于下级向上级机关汇报工作，反映情况，答复上级机关的询问。
按性质的不同，报告可划分为：综合报告和专题报告；按行文的直接目的不同，可将报告划分为：呈报性报告和呈转性报告。
体会指的是接触一件事、一篇文章、或者其他什么东西之后，对你接触的事物产生的一些内心的想法和自己的理解本文内容如下：【下载该文档后使用Word打开】篇一：空气热机实验论文报告摘要：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1a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1b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1c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1d所示。
小学空气加热实验报告
小学空气加热实验报告一、实验目的通过本次实验，我们的目的是观察和研究空气加热后的变化，了解热能传递的原理，并探究影响空气加热的因素。
二、实验器材和材料实验器材：- 高速气球泵- 空气加热装置- 温度计- 筷子- 毛巾- 热水瓶实验材料：- 气球- 冷水- 热水三、实验步骤1. 将气球连接到高速气球泵上，将气球充满冷水。
2. 使用筷子将气球固定在空气加热装置上，确保气球不会飞走。
3. 打开空气加热装置，将空气加热至适当温度。
在加热过程中，使用温度计测量气球内部的温度变化，并记录下来。
4. 在加热完成后，用毛巾将气球取下，并迅速将热水倒入气球中，再用毛巾封口。
5. 测量热水瓶中的水温，并记录下来。
四、实验结果在实验过程中，我们记录了气球内部温度和热水瓶中的水温。
以下为实验结果：时间（分钟）气球内部温度（摄氏度）热水瓶中的水温（摄氏度）0 25 251 30 302 35 353 40 40五、实验讨论从实验结果可以看出，随着加热时间的增加，气球内部的温度也逐渐升高。
这是因为空气加热装置提供了热能，热能传递到气球内部分子，使其动能增加，从而导致温度升高。
同时，我们在加热完成后迅速倒入热水，并记录热水瓶中的水温。
观察到热水瓶中的水温与气球内部温度基本一致，这说明热能可以通过热传导传递到其他物体中，使其温度升高。
六、实验结论通过本次实验，我们得出如下结论：1. 空气加热装置能够为气球提供热能，使气球内部温度升高。
2. 热能可以通过热传导传递到其他物体中，使其温度升高。
七、实验小结通过本次实验，我们进一步了解了热能传递的原理。
我们应该注意实验过程中的安全，确保正确操作实验器材，避免发生意外。
实验结果与理论相符，实验达到了预期目标。
通过实验，我们对热能传递的原理有了更深入的了解，也培养了我们的动手能力和科学实验精神。
空气热流动实验报告
一、实验目的1. 了解空气热流动的基本原理和影响因素。
2. 掌握空气热流动实验的基本方法。
3. 通过实验验证热传导、对流和辐射三种传热方式在空气热流动中的表现。
二、实验原理空气热流动是指热量在空气中的传递过程，主要包括热传导、对流和辐射三种方式。
热传导是指热量通过物质内部微观粒子的振动和碰撞而传递，对流是指热量通过流体（如空气）的宏观运动而传递，辐射是指热量以电磁波的形式在真空中传播。
实验中，通过改变实验条件，观察空气热流动现象，分析影响空气热流动的因素，验证三种传热方式在空气热流动中的表现。
三、实验器材1. 实验装置：空气热流动实验装置，包括电加热器、温度计、风扇、传感器、支架等。
2. 实验材料：空气、实验样品（如金属板、塑料板等）。
四、实验步骤1. 将实验装置安装好，确保各部件连接牢固。
2. 将实验样品放置在实验装置中，调整传感器位置，确保能够准确测量温度。
3. 开启电加热器，加热实验样品，同时开启风扇，使空气流动。
4. 观察并记录实验过程中空气热流动现象，包括温度变化、样品表面颜色变化等。
5. 改变实验条件，如改变加热功率、风扇转速等，重复步骤3-4，观察并记录现象。
6. 分析实验数据，验证三种传热方式在空气热流动中的表现。
五、实验结果与分析1. 实验过程中，随着电加热器加热，实验样品表面温度逐渐升高，空气温度也随之升高。
2. 开启风扇后，空气流动加快，实验样品表面温度升高速度加快，说明对流在空气热流动中起主要作用。
3. 当加热功率增加时，实验样品表面温度升高速度加快，说明热传导在空气热流动中也起一定作用。
4. 当风扇转速增加时，空气流动加快，实验样品表面温度升高速度加快，说明对流在空气热流动中起主要作用。
5. 通过实验验证，热传导、对流和辐射三种传热方式在空气热流动中都发挥作用，其中对流起主要作用。
六、实验结论1. 空气热流动过程中，热传导、对流和辐射三种传热方式都发挥作用，其中对流起主要作用。
空气热机实验 (1)
空气热机实验研究化学工程学院过程装备与控制工程1班摘要：掌握空气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，作nA/ΔT与ΔT/ T1的关系图，验证卡诺定理。
测量并指出热机输出功率随负载及转速的变化关系。
关键词：空气热机、卡诺循环、卡诺定理、输出功率【前言】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，曾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中的重要内容，是很好的热学实验教学仪器。
【实验目的】1.理解热机原理及循环过程2.测量不同冷热端温度时的热功转换值，验证卡诺定理3.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【实验原理】空气热机的结构及工作原理可用图1说明。
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1作者:男，化学工程学院09级过程装备与控制工程1班学生，主要从事化工机械设备控制、设计等方面的速度最小，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。
空气热机实验报告数据
空气热机实验报告数据空气热机实验报告数据引言：空气热机是一种利用热能转化为机械能的装置，其工作原理是通过空气的热胀冷缩特性来实现能量转换。
本实验旨在通过收集和分析实验数据，探究空气热机的性能和效率。
实验设备与方法：实验中使用的主要设备包括空气热机装置、温度计、压力计等。
首先，将空气热机装置连接至电源，确保其正常运行。
然后，通过温度计和压力计分别测量入口和出口的温度和压力数据。
在实验过程中，控制空气热机的运行时间，并记录下相应的数据。
实验数据分析：根据实验数据，我们可以计算出空气热机的效率和功率输出。
首先，根据热力学原理和实验数据，可以计算出空气热机的热效率。
热效率是指通过热能转化为机械能的比例，可以用以下公式表示：热效率 = (机械功输出 / 热能输入) × 100%其中，机械功输出可以通过测量空气热机装置的转速和扭矩来计算，而热能输入则可以通过测量热源的温度和流量来计算。
通过对实验数据的分析，我们可以得出空气热机的热效率。
此外，我们还可以通过实验数据计算出空气热机的功率输出。
功率输出是指单位时间内转化的能量的量，可以用以下公式表示：功率输出 = 机械功输出 / 时间通过测量空气热机装置的转速和扭矩，并结合实验时间，我们可以得出空气热机的功率输出。
实验结果与讨论：根据实验数据的分析，我们得出了空气热机的热效率和功率输出。
通过对多组实验数据的比较，我们可以发现空气热机的性能与热源温度、流量以及空气热机装置的设计有关。
当热源温度较高、流量较大且空气热机装置设计合理时，热效率和功率输出会相应增加。
此外，我们还可以进一步探讨空气热机的优化方法。
例如，改进空气热机装置的设计，提高其传热效率和机械能转化效率；优化热源的温度和流量，提供更充足的热能输入。
这些优化方法有助于提高空气热机的性能和效率，进而推动其在实际应用中的发展。
结论：通过实验数据的收集和分析，我们得出了空气热机的热效率和功率输出。
实验结果表明，空气热机的性能和效率与热源温度、流量以及空气热机装置的设计密切相关。
空气热机实验报告范文
空气热机实验报告一、实验目的本实验旨在探究空气热机的工作原理及其效率，进而深入理解热力学第一定律和第二定律的应用。
二、实验原理空气热机是一种基于卡诺循环的热机，其工作原理如下：首先，空气从高温储气罐流入燃烧室，并被点燃。
经过燃烧后，空气会产生高温高压的燃气，进而推动活塞向下运动。
此时，空气会通过制冷器冷却，变成低温低压的气体后回流至低温储气罐。
最后，压缩机将低温储气罐中的空气压缩至高温储气罐中，形成一个循环。
而根据热力学第二定律，任何热机的效率均不可能超过卡诺循环的效率。
故而，对于空气热机而言，其效率即可通过卡诺循环的有效温度比来计算。
三、实验器材1.空气热机2.热电偶3.气压计4.氧化铜热敏电阻表5.数显万用表四、实验步骤1.将空气热机及其相关设备连接好。
2.启动空气热机并进行预热。
3.根据气压计测量空气热机在不同压力下的气体状态。
4.使用热电偶和氧化铜热敏电阻表测量空气热机中的高温、低温储气罐及燃气温度。
5.通过数显万用表检测空气热机中的电参数。
6.计算空气热机的效率及其与卡诺循环的效率比。
五、实验结果通过以上实验步骤，我们获得了以下数据：1.空气热机在不同压力下的气体状态气体压力（MPa）模拟温度（℃）0.3 270.4 520.5 880.6 1242.空气热机中的高温、低温储气罐及燃气温度温度（℃）高温储气罐 449低温储气罐 49燃气 18603.空气热机中的电参数参数值直流电压（V） 220电流（A） 1.2功率（W） 2644.空气热机的效率及其与卡诺循环的效率比将以上数据带入计算公式，我们得出空气热机的效率为30.8%，而其与卡诺循环的效率比为75.1%。
六、实验结论通过上述实验数据分析可得：空气热机的效率低于卡诺循环的效率，符合热力学第二定律的基本原理。
同时，在实验过程中我们还发现，在空气热机的运转过程中，由于存在工作介质空气的冷热变化以及摩擦损失等因素，其效率会发生不同程度的变化。
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。
空气热机实验报告范文
空气热机实验报告范文篇一：空气热机实验论文报告摘要：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。
空气热机实验 (1)
空气热机实验研究化学工程学院过程装备与控制工程1班摘要：掌握空气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，作nA/ΔT与ΔT/ T1的关系图，验证卡诺定理。
测量并指出热机输出功率随负载及转速的变化关系。
关键词：空气热机、卡诺循环、卡诺定理、输出功率【前言】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，曾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中的重要内容，是很好的热学实验教学仪器。
【实验目的】1.理解热机原理及循环过程2.测量不同冷热端温度时的热功转换值，验证卡诺定理3.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【实验原理】空气热机的结构及工作原理可用图1说明。
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1作者:男，化学工程学院09级过程装备与控制工程1班学生，主要从事化工机械设备控制、设计等方面的速度最小，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。
空气热机原理实验
据示波器上的图形估算得到，其单位为焦耳；其他的数值可以根据前面的
读数计算得到。
（2）示波器P-V图面积的估算方法如下。根据仪器介绍和说明，用
Q9线将仪器上的示波器输出信号和双踪示波器的X、Y通道相连。将X
通道和Y通道的调幅旋钮旋合适档位，然后两个通道都取交流档位，并在
热器上的两个接线柱不需要区分颜色，可以任意连接。
四、实验内容及步骤
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。
（1）测量不同冷热端温度时的热功转换值
根据测试仪面板和仪器说明，将各部分仪器连接起来，开始实验。取
下力矩计，将加热电压加到36伏。等待约6～10分钟，加热电阻丝已发红
15－电源开关：打开和关闭仪器。
4、各部分仪器的连接方法
将各部分仪器安装摆放好后，根据实验仪上的标识使用配套的连接线
将各部分仪器装置连接起来。其连接方法为：
（1）用适当的连接线将测试仪的“压力信号输入”、“T1 / T2输入”和“转
速/转角信号输入”三个接口与热机底座上对应的三个接口连接起来；
（2）用一根Q9线将主机测试仪的压力信号和双踪示波器的Y通道连
时的A，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。
三、实验仪器
本实验所用仪器为空气热机实验仪，空气热机测试仪，电加热器和电
源，以及双踪示波器。
1、空气热机实验仪
空气热机为电加热型，其结构图见图2。热机飞轮下部装有双光电门，
空气热机实验报告范文
空气热机实验报告范文空气热机实验报告范文篇一：空气热机实验论文报告摘要：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。
实验八空气热机实验
学号：年级专业：姓名：实验八空气热机实验【实验目的】1．理解热机原理及热循环过程2．测量不同输入功率（冷热端温差改变）下热功转换效率，验证卡诺定理3．测量热机输出功率随负载的变化关系，计算热机实际效率【实验仪器】空气热机，热源（可选择电加热或酒精灯加热），热机实验仪，计算机（或示波器），力矩计【实验原理】空气热机的结构及工作原理可用图1说明。
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，热机的热功转换效率：η （T1-T2）/T1= ΔT/ T1式中T2为冷源的绝对温度，T1为热源的绝对温度，热机冷热源的温度比值越小，热机的热功效率越高。
实验28空气热机实验
实验28空气热机实验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，是很好的热学实验教学仪器。
【实验目的】1． 理解热机原理及循环过程2． 测量不同冷热端温度时的热功转换值，验证卡诺定理3． 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 【实验仪器】空气热机实验仪(电热源)，空气热机测试仪，双踪示波器。
【仪器介绍】仪器主要包括空气热机实验仪（实验装置部分）和空气热机测试仪两部分。
Ⅰ.空气热机实验仪1．电加热型热机实验仪如图28－2所示飞轮下部装有双光电门，上边的一个用以定位工作活塞的最低位置，下边一个用以测量飞轮转动角度。
热机测试仪以光电门信号为采样触发信号。
汽缸的体积随工作活塞的位移而变化，而工作活塞的位移与飞轮的位置有对应关系，在飞轮边缘均匀排列45个挡光片，采用光电门信号上下沿均触发方式，飞轮每转4度给出一个触发信号，由光电门信号可确定飞轮位置，进而计算汽缸体积。
压力传感器通过管道在工作汽缸底部与汽缸连通，测量汽缸内的压力。
在高温和低温区都装有温度传感器，测量高低温区的温度。
底座上的三个插座分别输出转速/转角信号、压力信号和高低端温度信号，使用专门的线和实验测试仪相连，传送实时的测量信号。
电加热器上的输入电压接线柱分别使用黄、黑两种线连接到电加热器电源的电压输出正负极上。
热机实验仪采集光电门信号，压力信号和温度信号，经微处理器处理后，在仪器显示窗口显示热机转速和高低温区的温度。
在仪器前面板上提供压力和体积的模拟信号，供连接示波器显示P-V 图。
所有信号均可经仪器前面板上的串行接口连接到计算机。
加热器电源为加热电阻提供能量，输出电压从24V~36V 连续可调，可以根据实验的实际需要调节加热电压。
实验八空气热机实验
学号：年级专业：姓名：实验八空气热机实验【实验目的】1．理解热机原理及热循环过程2．测量不同输入功率（冷热端温差改变）下热功转换效率，验证卡诺定理3．测量热机输出功率随负载的变化关系，计算热机实际效率【实验仪器】空气热机，热源（可选择电加热或酒精灯加热），热机实验仪，计算机（或示波器），力矩计【实验原理】空气热机的结构及工作原理可用图1说明。
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，热机的热功转换效率：η （T1-T2）/T1= ΔT/ T1式中T2为冷源的绝对温度，T1为热源的绝对温度，热机冷热源的温度比值越小，热机的热功效率越高。
空气热机实验报告
空气热机实验报告【实验目的】1．理解热机原理及循环过程2．测量不同冷热端温度时的热功转换值，验证卡诺定理3．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【实验原理】空气热机的结构及工作原理可用图1说明。
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，Q1为热机每一循环从热源吸收的热量，Q2为热机每一循环向冷源放出的热量，T1为热源的绝对温度，T2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。
2022年四川大学空气热机实验报告
综合设计与创新物理实验空气热机实验报告学院: XX学院学生姓名: XX学号: XX二零XX年X月X日空气热机实验报告摘要：空气热机是运用空气不同温度旳空气导致不同气压旳原理，使空气产生流动从而将热能转换为机械能旳机器。
本实验测量了不同旳冷热端温度时旳热功转换值及热机输出功率随负载及转速旳变化关系，验证了卡诺定理，探讨出热机效率旳影响因素。
核心词：空气热机卡诺定理热工转换输出功率1 实验过程1.1 实验原理空气热机主机由高温区，低温区，工作活塞及气缸，位移活塞及气缸，飞轮，连杆，热源等部分构成。
工作活塞使气缸内气体封闭，并在气体旳推动下向外做功。
当工作活塞处在最低端时，位移活塞迅速左移，使气缸内气体向高温区流动；进入高温区旳气体温度升高，使气缸内压强增大并推动工作活塞向上运动，在此过程中热能转换为飞轮转动旳机械能；工作活塞处在最顶端时，位移活塞迅速右移，使气缸内气体向低温区流动，进入低温区旳气体温度减少，使气缸内压强减小，同步工作活塞在飞轮惯性力旳作用下向下移动，完毕循环。
卡诺根据对热机效率旳研究而得出了卡诺定理。
对于循环过程可逆旳抱负热机，热机转换效率：η=A/Q1=(Q1-Q2)/Q1=(T1-T2)T1=△T/T1实际旳热机都不也许是抱负热机，由力学第2定律可以证明，循环过程不可逆旳实际热机，其效率不也许高于抱负热机，此时热机效率：η≤△T/T1卡诺定理指出了提高热机效率旳途径，就过程而言，应当使实际旳不可逆机尽量接近可逆机。
就温度而言，应尽量旳提高冷热源旳温度差。
当热机带负载时，热机向负载输出旳功率可由力矩计测量而得，且热机实际输出功率旳大小随负载旳变化而变化。
1.2 实验设备1）空气热机实验仪（电加热型热机实验仪）2）电加热器电源3）双跟踪示波器1.3 实验措施1)测量不同冷热温度时旳热功转换值根据阐明将各部分仪器连接起来，取下力矩计。
打开电源，取下力矩计，将加热电压加到第11档（36伏左右），等待约6-10分钟，待加热电阻丝已发红后，用手顺时针拨动飞轮，使热机运转起来（热机测试仪显示旳温差△T在100度以上时易于启动）。
空气热机原理实验
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
在已经发展了内燃机、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，是很好的热学实验
输入T1 / T2温度信号；
12－转速/转角信号输入口（五芯）：用五芯连接线和热机相应的接口
相连，输入转速/转角信号；
13－转速限制接口：加热源为电加热器时使用的限制热机最高转速的
接口；当热机转速超过15 n/s（会伴随发出间断蜂鸣声）后，热机测试仪
会自动将电加热器电源输出断开，停止加热；
14－电源输入插座：输入AC 220 V电源，配1.25 A保险丝；
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
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，Q1为热机每一循环从热源吸收的热
量，Q2为热机每一循环向冷源放出的热量，T1为热源的绝对温度，T2为冷
源的绝对温度。
实际的热机都不可能是理想热机，由热力学第二定律可以证明，循环
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空气热机实验报告范文
篇一：空气热机实验论文报告
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
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。
根据卡诺对热机效率的研究而得出的卡诺定理，对于可逆循环的理想热机，热功转换效率为：
A/Q1Q1Q2/Q1(T1T2)/T1T/T1
式中A为每一个循环中热机做的功，Q1为热机每一循环从热源吸收的热量，Q2为热机每一个循环向冷源放出的热量，T1为热源的绝对温度，T2为冷源的绝对温度。
由于热量损失，实际的热机都不可能是理想热机，循环过程也不是可逆的，所以热机转化效率：
T/T1，只要使循环过程接近可逆循环，就是尽量提高冷源与热源的温度差。
热机循环过程从热源吸收的热量正比于nA/T，n为热机转速，所以：正比于nA/T。
测量不同热
端温度时的nA/T，观察与T/T1的关系，可验证卡诺定理。
同一功
率下，调节力矩计与转轴的摩擦改变热机实际输出功率P0，计算出不同负载大小时的热机效率。
同时转速n也会改变，观察P0n
关系图，表示同一输出功率下，输出耦合不同时输出功率随耦合的关系。
一、实验仪器与方法：
电热ZKY-RJ型空气热机实验仪如图二示
图二电加热型热机实验装置图
飞轮下部装有双电门，上面的一个用于定位工作活塞的最低位置，下面一个用于测量飞轮转动角度。
气缸的体积随工作活塞的位移而改变，活塞的位移改变通过飞轮测得，在飞轮边缘均匀排列45个挡片，由光电门信号确定飞轮位置，进而计算气缸体积。
压力传感器与工作汽缸底相通，测量汽缸的压力得到体积变化。
底座的三个插座分别与实验测试仪相连，在仪器显示窗口显示热机转速、高低温区的温度、P-V图。
加热器输出电压24V-36V可调，可根据实验的实际需要调节加热电压。
力矩计悬挂在飞轮轴上，调节螺钉可调节力矩计与转轴之间的摩擦力，由力矩计可读出摩擦力矩M，可得出热机输出功率P2nM，即单位时间内的角位移与力矩的乘积。
二、试验内容、步骤:
第一部分:测量不同热端温度的热功转换值，验证卡诺定理。
连接测试仪面板和电脑的，各仪器之间的端口，开始试验。
将加热电压加之最大档（11档），等待6~10分钟（大约在温差在100K以上），加热电阻丝已发红后，用手顺时针拨动飞轮，热机即可运转。
减小加热电压
至第一档，打开电脑辅助软件，观察压力和容积信号，并把P-V图调节到最适合观察的位置。
等待大约10
分钟，温度和转速平衡后，记录加热电压，读取温度和转速，记于表一中。
逐步加大加热功率，重复上
述测量过程4次以上，在表一中记录数据。
以ΔT/ T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。
第二部分：测量不同输出功率下，转速和实际效率的变化。
在最大加热功率下，触动飞轮停止转动，在飞轮上装上力矩计，拨动飞轮，让热机继续运动。
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，在表二中读取记录各项参数。
保持输出功率不变，逐步增大输出力矩，重复以上实验步骤5次以上。
以n为横坐标，P0为纵坐标，作出n与P0的关系图。
表示同一输出功率下，输出耦合不同时输出功率或效率随耦合的变化关系。
三、实验结果：
表一测量不同冷热端温度时的热功率转换值
表二测量热机输出功率、效率随负载及转速的变化关系
图一电脑观察到的热机实验P_V实验图图二电脑观测到的容积和压力变化曲线
四、分析与结论：
由表格数据可作图结果分析，在外加负载不变的情况下，随着热功率增大，nA/ΔT与ΔT/ T1基本具有线性关系，验证了卡诺定理。
在同一加热功率下，随摩擦力矩加大，转速降低，热端温度升高，温度差加大，
输出效率加大。
对于输出力矩继续加大时，输出功率如何变化，是继续变大还是转折本实验未能涉及，也是实验要改进的地方。
五、参考文献:
[1] [2] [3] [4] [5] [6]
《大学物理综合设计实验》，中国海洋大学物理实验教学中心，
20xx.1; 张玉民，热学，中国科学技术出版社，20xx. 5；常树仁，热学，南开大学出版社，20xx.7;
包科达，热物理学基础，高等教育出版社，20xx.;
闫全英、刘迎云，热质交换原理与设备，机械工业出版社，20xx.6 黄晓圣、王剑，关于卡诺定理证明的教学探讨，大学物理，20xx.21。