热机实验报告
热机实验报告
热机实验报告热机实验报告引言:热机是热能转化为机械能的装置,广泛应用于各个领域。
本实验旨在通过对热机的实际操作和观察,深入了解热机的工作原理和性能特点。
一、实验目的本实验的主要目的是通过对热机的实际操作,探究热机的工作原理和性能特点。
具体包括以下几个方面:1. 理解热机的基本原理;2. 熟悉热机的操作流程和相关设备;3. 分析热机在不同工况下的性能变化。
二、实验装置和原理本实验采用了某型号汽车发动机模型作为研究对象。
该发动机模型具有真实汽车发动机的结构和工作原理,但规模较小,方便进行实验观察。
三、实验步骤1. 准备工作:检查实验设备和仪器是否齐全,并确保安全操作;2. 实验前准备:对发动机模型进行检查和清洁,确保其正常运转;3. 实验操作:按照操作手册的指导,依次启动发动机模型,并记录相关数据;4. 实验观察:观察发动机模型在不同负荷和转速下的工作状态,并记录相关现象;5. 实验结束:关闭发动机模型,整理实验数据和记录。
四、实验结果与分析通过实验观察和数据记录,我们得到了一系列实验结果。
根据这些结果,我们可以得出以下结论:1. 发动机模型在不同负荷和转速下的工作状态存在明显差异,负荷越大,转速越高,发动机的工作状态越稳定;2. 在一定转速范围内,发动机的燃烧效率随着负荷的增加而提高;3. 发动机模型在高转速下容易产生噪音和振动,需要采取相应的措施进行减震和降噪。
五、实验总结通过本次热机实验,我们深入了解了热机的工作原理和性能特点。
实验结果验证了理论预期,并对我们今后的研究和应用提供了有价值的参考。
同时,本实验也提醒我们在实际工作中,要注意热机的运行状态和性能调整,以提高其工作效率和安全性。
六、实验心得本次实验让我对热机有了更深入的了解。
通过亲自操作和观察,我对热机的工作原理和性能特点有了更直观的认识。
同时,实验过程中也遇到了一些问题,例如发动机模型的启动困难和噪音问题。
这些问题提醒我在今后的实际应用中,要注意细节和操作技巧,以保证热机的正常运行。
热机原理小实验报告
热机原理小实验报告引言热机是利用热能转化为机械能的装置,是工业生产和人们生活中不可或缺的重要工具。
了解热机原理对于学习和理解能源转换及节能减排具有重要的意义。
本实验旨在通过构建一个简单的热机模型,探究热机的基本原理。
实验目的1. 了解热机的基本原理;2. 初步探究热能转换为机械能的过程;3. 学习如何利用简单材料构建热机模型。
实验器材1. 两个小玻璃瓶;2. 一个塑料管;3. 一张薄膜;4. 一根吸管;5. 一台火源。
实验步骤1. 将一个小玻璃瓶倒置放入另一个小玻璃瓶中;2. 在倒置的小玻璃瓶上方打洞,塞入一个塑料管;3. 将一个薄膜围绕两个小玻璃瓶之间的空间密封起来;4. 在塑料管的一端插入一根吸管;5. 在火源下方点燃一小块纸,将吸管的另一端放在燃烧的纸上;6. 观察实验现象。
实验原理热机工作的基本原理是由热能转化为机械能。
两个小玻璃瓶的排列形成一个封闭的空间,通过加热引起内部气体的膨胀,从而推动薄膜向外弯曲,产生机械运动。
具体原理如下:1. 火源的燃烧产生高温气体,导致管道内的空气温度升高;2. 高温的空气膨胀,使得管道内的气体压力增加;3. 增加的气体压力推动薄膜向外弯曲;4. 薄膜向外弯曲时,小玻璃瓶间的空气被压缩,释放出燃烧所需的能量,并使整个系统达到动态平衡;5. 燃烧释放的能量转化为机械运动能,产生微小的推力。
实验结果与分析在实验过程中,我们观察到薄膜在火源附近呈现凸起状态,且不断向外弯曲。
这是因为火源的燃烧导致管道内的空气温度升高,气体膨胀,从而增加了管道内的气体压力。
增加的气体压力推动薄膜向外弯曲,形成凸起状态。
实验现象符合热机原理,热能转化为机械能的基本规律。
燃烧释放的能量导致气体膨胀,气体膨胀又通过压力差驱动薄膜向外弯曲,产生机械运动。
实验结论通过本次实验,我们初步了解了热机的基本原理。
热机是将热能转化为机械能的重要装置,这一原理被广泛应用于工业生产和人们的生活中。
我们通过构建一个简单的热机模型,探究了热能转换为机械能的过程,加深了对热机原理的理解。
空气热机预期实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解空气热机的工作原理及卡诺循环。
2. 通过实验验证卡诺定理,并探究热机效率与热端温度的关系。
3. 学习空气热机的操作方法,掌握相关实验技能。
4. 分析实验数据,提高对热力学基本概念的理解。
二、实验原理空气热机是一种将热能转换为机械能的装置,其工作原理基于热力学第一定律和第二定律。
卡诺循环是理想热机循环,由四个可逆过程组成:等温膨胀、绝热膨胀、等温压缩和绝热压缩。
卡诺定理指出,所有在相同高温热源和低温冷源之间工作的热机,其效率仅取决于这两个热源的温度,与热机的工作物质无关。
三、实验仪器与材料1. 空气热机探测仪2. 计算机3. 电加热器4. 温度计5. 力矩计6. 飞轮7. 连杆8. 气缸9. 热源四、实验步骤1. 将空气热机探测仪、计算机、电加热器等设备连接好,并检查电路连接是否正确。
2. 将空气热机置于实验台,调整气缸位置,确保工作活塞和位移活塞之间有足够的空间。
3. 启动电加热器,逐渐升高热端温度,同时记录温度值。
4. 使用温度计测量热功转换值,并作出nA/T与T/T1的关系图。
5. 逐步改变力矩大小,观察热机输出功率及转速的变化。
6. 计算热机实际转化效率,并与理论值进行比较。
7. 分析实验数据,验证卡诺定理,并探究热机效率与热端温度的关系。
五、实验数据与分析1. 在实验过程中,记录热端温度、nA/T、T/T1、输出功率、转速等数据。
2. 根据实验数据,绘制nA/T与T/T1的关系图,分析其变化规律。
3. 计算热机实际转化效率,并与理论值进行比较,分析误差产生的原因。
4. 探究热机效率与热端温度的关系,验证卡诺定理。
六、实验结果与结论1. 实验结果表明,随着热端温度升高,nA/T与T/T1的关系呈现线性变化,验证了卡诺定理。
2. 在热端温度一定时,输出功率随负载增大而变大,转速而减小。
3. 实验数据与理论值基本吻合,说明空气热机具有良好的工作性能。
七、实验总结1. 通过本次实验,我们深入了解了空气热机的工作原理及卡诺循环。
空气热机实验报告
空气热机实验报告一、实验目的。
本实验旨在通过研究空气热机的工作原理和性能参数,加深对热力学循环的理解,掌握热力学实验的基本方法和技能。
二、实验原理。
空气热机是利用空气作为工质,通过加热、膨胀、冷却和压缩等过程,将热能转化为机械能的热力机械装置。
在本实验中,我们将通过空气热机的工作过程,了解其热力学循环的特点和性能参数。
三、实验器材。
1. 空气热机实验装置。
2. 温度计。
3. 压力计。
4. 实验台。
四、实验步骤。
1. 首先,检查实验装置是否完好,确认各部件连接牢固。
2. 接通电源,加热空气热机实验装置,记录加热过程中的温度和压力变化。
3. 记录空气热机实验装置在不同工作状态下的温度和压力数据。
4. 根据实验数据,计算空气热机的热效率和工作效率。
5. 对实验结果进行分析和总结,得出结论。
五、实验数据及结果分析。
通过实验数据的记录和计算,我们得出了空气热机在不同工作状态下的温度和压力变化曲线,以及热效率和工作效率的计算结果。
通过对实验数据的分析,我们可以得出空气热机的性能参数,并对其工作原理进行深入理解。
六、实验结论。
通过本次实验,我们深入了解了空气热机的工作原理和性能参数,掌握了热力学实验的基本方法和技能。
同时,我们也发现了一些问题和不足之处,为今后的实验研究提供了一定的参考和借鉴。
七、实验总结。
空气热机实验是热力学实验中的重要内容,通过本次实验,我们不仅加深了对空气热机工作原理的理解,还提高了实验操作和数据处理的能力。
在今后的学习和科研工作中,我们将继续努力,不断提高实验技能,为科学研究做出更大的贡献。
八、致谢。
在本次实验中,得到了老师和同学们的大力支持和帮助,在此表示衷心的感谢。
以上就是本次空气热机实验的报告内容,希望对大家有所帮助。
热机实验报告
热机实验报告一、实验目的本热机实验旨在验证隔绝系统中的热力学第一定律和第二定律,以及通过测量两台内燃机的排气温度、油箱质量和工作时间来计算其热效率。
二、实验原理1、热力学第一定律:能量守恒定律热力学第一定律是基本热力学定律之一,也是能量守恒定律,它给出了能量不能被创造或消灭而只能被转换的原则。
在闭合系统中,能量的增量等于系统所吸收的热量与系统所做的功。
$$ \Delta U = Q - W $$其中,$\Delta U$为系统内能增量,$Q$为系统吸收的热量,$W$为系统所做的功。
2、热力学第二定律:热力学效率热力学第二定律揭示了热量的转化过程中存在的一些物理现象。
热力学效率是指热机所得的净功与所吸收的总热量之比,它表示了热能转化的效率。
其中,$W$为热机所得的净功,$Q_h$为热机所吸收的总热量。
三、实验装置本实验所采用的装置如下:1、两台内燃机(汽油机和柴油机)2、一件沙漏3、一把铁叉4、一块百叶帘5、两个温度计6、电子秤7、柴油或汽油四、实验步骤1、汽油机实验(1)先将沙漏翻转,让沙子流入沙漏下部,插燃汽油机引擎,推动发动机曲柄滑块以启动汽油机。
(2)当汽油机运转一段时间后(约为20分钟),关闭沙漏沙子下落,并使用铁叉关闭汽油机。
将沙漏的石头倾倒到另一个容器中,使用电子秤称量该容器的质量,记录下汽油机工作的时间。
(3)使用温度计测量汽油机的进气口和排气口的温度,记录下结果。
(4)计算汽油机的总工作量,并计算热效率。
(1)用铁叉调整百叶窗,控制柴油机的进气。
将柴油机启动并运转至一段时间(约为20分钟)。
(2)这时关闭百叶帘,使用铁叉关闭柴油机,再次等待一段时间,然后再次打开百叶帘将柴油机的排气量送出。
(4)使用电子秤测量油箱的质量,记录下柴油机工作时间。
五、实验结果进气口温度:27℃工作时间:30分钟沙漏重量:2.3g汽油机总工作量:91.4kg m/s热效率:22.4%油箱质量:5kg通过本实验的结果计算,可以验证以下热力学第一定律和第二定律:1、在闭合系统中,能量的增量等于系统所吸收的热量与系统所做的功。
热机的实验报告
热机的实验报告热机的实验报告引言:热机是利用热能转化为机械能的装置,是现代工业中不可或缺的一部分。
在本次实验中,我们将探索热机的工作原理和性能,并对其进行测试和分析。
实验目的:1. 了解热机的基本原理和工作方式;2. 测量和比较不同热机的性能参数;3. 分析热机的效率和能量转化。
实验设备和材料:1. 热机模型:包括燃烧室、涡轮、传动装置等;2. 温度计:用于测量燃烧室和冷却系统的温度;3. 压力计:用于测量燃烧室和冷却系统的压力;4. 电子天平:用于测量燃料的质量;5. 计时器:用于测量燃烧室的工作时间;6. 实验记录表:用于记录实验数据。
实验步骤:1. 准备工作:确保热机模型安装正确,并检查温度计、压力计等设备的准确性;2. 实验前燃料准备:将适量的燃料加入燃烧室,并记录其质量;3. 实验开始:点火启动燃烧室,同时开始计时;4. 实验过程:记录燃烧室和冷却系统的温度和压力,并在规定时间内进行多次测量;5. 实验结束:停止燃烧室的工作,并记录燃料的残余质量;6. 数据处理:根据实验数据计算热机的效率和能量转化。
实验结果:根据实验数据计算得到的热机效率为X%,能量转化率为Y%。
通过对不同参数的比较分析,发现Z因素对热机性能的影响较大。
此外,我们还观察到在实验过程中,燃烧室温度的变化对热机效率有明显的影响。
讨论与分析:通过本次实验,我们深入了解了热机的工作原理和性能参数。
实验结果表明,热机的效率与能量转化率与多个因素相关,包括燃料的性质、冷却系统的设计等。
在实际应用中,我们需要根据具体情况优化热机的设计和运行参数,以提高其效率和能量利用率。
结论:本次实验通过测量和分析,得出了热机的效率和能量转化率,并对其工作原理和性能进行了探索。
实验结果为我们深入理解热机的工作原理和性能提供了重要的参考,对于优化热机的设计和应用具有重要意义。
总结:热机作为利用热能转化为机械能的装置,在现代工业中具有重要作用。
本次实验通过测量和分析,探索了热机的工作原理和性能参数,并对其进行了测试和分析。
热机实验报告
热机实验热机实验是研究热机和热泵的效率,这是一个最近几年刚开发出来的较新颖的热学实验,对有关热学知识的掌握和理解,直接影响到本实验的成败。
最好具有热力学三个定律、卡诺循环等知识准备。
预备知识1、热力学三定律。
2、卡诺循环和卡诺热机。
3、半导体制冷方面的知识。
实验目的1、了解半导体热电效应原理和应用,测量热泵的实际效率和卡诺效率。
2、在热机模式下确定帕尔帖器件的实际效率,计算帕尔帖的内电阻和热机效率。
3、测量热泵的性能系数。
4、通过测量和计算,比较负载和内阻,选定最佳效率下的最佳负载。
实验原理热力学第一定律是对能量守恒和转换定律的一种表述方式。
热力学第一定律指出,热能可以从一个物体传递给另一个物体,也可以与机械能或其他能量相互转换,在传递和转换过程中,能量的总值不变。
热力学第二定律1、开尔文表述:不可能从单一热源吸取热量,使之完全变为有用功而不引起其它变化。
2、克劳修斯表述:不可能使热量从低温物体传向高温物体而不引起其它变化。
或者:①热不可能自发地、不付代价地从低温传到高温。
(不可能使热量由低温物体传递到高温物体,而不引起其他变化,这是按照热传导的方向来表述的)②不可能从单一热源取热,把它全部变为功而不产生其他任何影响热力学第三定律是对熵的论述,一般当封闭系统达到稳定平衡时,熵应该为最大值,在任何过程中,熵总是增加,但理想气体如果是等温可逆过程熵的变化为零,可是理想气体实际并不存在,所以现实物质中,即使是等温可逆过程,系统的熵也在增加,不过增加的少。
??在绝对零度,任何完美晶体的熵为零;称为热力学第三定律。
卡诺循环(Carnot Cycle)包括两个等温过程和两个绝热过程,理想气体体系在经历这四个过程后回到原点。
在循环过程中每一步都是可逆的。
1、热机原理(卡诺正循环)2、热泵原理(卡诺逆循环)1、热传导2、热机模式下最佳负载的选择实验内容与数据1、测量热机效率实际效率H P Pw=ε , 卡诺效率HC H T T T -=η 卡诺效率和热效率数据处理表 (Ω=2R )2、对热机效率测量值进行修正在有负载和无负载下对应参数内阻为 调整效率为调整效率和卡诺效率之间的百分误差:偏差=%36%100104.610%100max max =⨯-=⨯'-ηεη调整 实际效率HwP P =ε 式中,2RV P w w = H H H I V P ⋅= 最大效率:即卡诺效率调整效率:除去损失的能量,使得调整后的实际效率接近卡诺效率。
物理实验热机实验报告
一、实验目的1. 理解热机的原理及其工作过程。
2. 掌握热机的性能参数及其测量方法。
3. 分析热机效率的影响因素。
二、实验原理热机是一种将热能转化为机械能的装置。
本实验主要研究热机的热效率,即热机在单位时间内将热能转化为机械能的比例。
热机的热效率可以通过以下公式计算:η = W / Qh其中,η为热机的热效率,W为热机输出的机械功,Qh为热机从高温热源吸收的热量。
三、实验器材1. 热机实验装置:包括高温热源、低温热源、工作腔、活塞、示功器、温度计等。
2. 数据采集系统:用于采集示功器输出的机械功和温度计的温度数据。
3. 计算机软件:用于处理和分析实验数据。
四、实验步骤1. 搭建实验装置,确保各部件连接正确。
2. 启动高温热源,使工作腔内的温度升高至预定值。
3. 启动低温热源,使工作腔内的温度保持恒定。
4. 观察示功器输出,记录机械功数据。
5. 观察温度计,记录高温热源和低温热源的温度。
6. 重复步骤3-5,进行多次实验,获取多组数据。
五、实验数据记录与处理1. 记录示功器输出的机械功W。
2. 记录高温热源的温度Th和低温热源的温度Tl。
3. 计算热机热效率η。
六、实验结果分析1. 分析热机热效率与高温热源温度、低温热源温度、机械功之间的关系。
2. 分析热机效率的影响因素,如热机结构、工作物质、热源温度等。
3. 对实验数据进行误差分析,找出误差来源,并提出改进措施。
七、实验结论1. 通过实验验证了热机热效率的计算公式。
2. 确定了热机热效率与高温热源温度、低温热源温度、机械功之间的关系。
3. 分析了热机效率的影响因素,为提高热机效率提供了理论依据。
八、实验心得体会1. 通过本次实验,加深了对热机原理及其工作过程的理解。
2. 学会了热机热效率的测量方法,提高了实验技能。
3. 了解了热机效率的影响因素,为今后研究热机性能提供了方向。
九、实验思考题1. 如何提高热机的热效率?2. 热机在不同工况下的热效率有何差异?3. 热机在实际应用中存在哪些问题?如何解决?本实验通过对热机热效率的研究,为提高热机性能提供了理论依据。
热机原理小实验报告
一、实验目的1. 了解热机的原理及工作过程。
2. 掌握热机效率的计算方法。
3. 分析影响热机效率的因素。
二、实验原理热机是一种将热能转换为机械能的装置,其基本原理是热力学第一定律和第二定律。
热机通过加热高温区,使气体膨胀做功,从而将热能转换为机械能。
热机效率是指热机输出功与输入热量的比值,通常用η表示。
三、实验仪器与材料1. 热机实验装置(包括高温区、低温区、活塞、气缸、连杆、飞轮等)。
2. 温度计。
3. 计时器。
4. 记录纸和笔。
四、实验步骤1. 将热机实验装置组装好,确保各部件连接牢固。
2. 将温度计放置在高温区,测量初始温度T1。
3. 启动实验装置,使高温区加热至预定温度T2。
4. 记录加热过程中高温区的温度变化。
5. 在高温区加热过程中,观察活塞的运动情况,记录活塞的位移和做功时间。
6. 记录低温区的温度变化。
7. 停止加热,使高温区和低温区温度逐渐恢复至室温。
8. 计算热机输出功W和输入热量Q。
9. 根据公式η = W/Q,计算热机效率。
五、实验数据及处理1. 实验数据:| 高温区温度T1 (℃) | 高温区温度T2 (℃) | 活塞位移s (cm) | 做功时间t (s) | 低温区温度T3 (℃) ||-------------------|-------------------|-----------------|-----------------|-------------------|| 20 | 100 | 5 | 10 | 10 |2. 计算输出功W:W = F × s × sinθ其中,F为活塞所受的力,s为活塞位移,θ为活塞与连杆所成角度。
假设活塞所受的力为F = 0.1 N,活塞位移s = 5 cm,θ = 30°,则:W = 0.1 N × 5 cm × sin30° = 0.25 J3. 计算输入热量Q:Q = m × c × ΔT其中,m为气体质量,c为气体比热容,ΔT为温度变化。
演示热机原理实验报告
演示热机原理实验报告实验目的本实验旨在通过演示热机原理的基本实验,理解热机工作原理、热能的转化和实际热机的效率问题。
实验器材- 热机模型装置- 温度计- 热水槽- 冷却水槽实验原理热机是能够将热能转化为机械功的装置。
按照此原理,热机通常由热源、工作物质、工作流程和冷源四个部分组成。
一般情况下,热机通过工作物质在温度差作用下的循环过程,实现了热能向机械功的转化。
根据热机原理,实际热机无法实现100%的高效率。
根据热力学第二定律,实际热机无法将全部热量完全转化为机械功,总是存在一定的热损失,所以我们需要通过计算热机的效率来评估其性能。
实验步骤1. 将热机模型装置放置于水槽中,注意保持其完全浸入水中。
2. 打开水槽的冷水源,保持水槽内水温较低。
3. 将温度计的探头插入热机模型装置内,记录下温度计示数。
4. 打开热水槽,将热水注入模型装置,同时观察温度计的示数变化。
5. 当温度计示数稳定时,记录下此时的温度读数。
6. 关闭热水槽,观察温度计示数的变化,直到示数稳定。
7. 关闭冷水源,观察温度计示数的变化,直到示数稳定。
8. 根据所得数据,计算热机从热源吸收的热量、向冷源放出的热量以及热机的效率。
数据记录与分析实验步骤温度读数():: :-:步骤3记录25步骤4记录45步骤6记录30步骤7记录35根据热力学第一定律,热量的变化等于机械功和内能变化之和。
我们可以用下式计算吸热量和放热量:Q吸= mcΔT1Q放= mcΔT2其中,Q吸代表热机从热源吸收的热量,Q放代表热机向冷源放出的热量,m 代表工作物质的质量,c代表工作物质的比热容,ΔT1代表热机工作循环中热水的温度变化,ΔT2代表热机工作循环中冷水的温度变化。
根据实验数据计算得到:Q吸= 1000g * 4.18J/g·* (45 - 30) = 62740JQ放= 1000g * 4.18J/g·* (35 - 25) = 41800J根据热机效率的定义,可以用下式计算热机的效率:η= W / Q吸其中,η代表热机的效率,W代表热机从热源吸收的能量转化为机械功。
实验室型低温史特林热机实验报告
实验室型低温史特林热机实验报告
一、实验目的
本次演示实验通过演示实验室型低温史特林热机的工作过程, 让同学们了解史特林热机的结构及其工作原理。
二、实验背景
史特林热机(Stirling Engine), 是一种由外部供热使气体在不同温度下作周期性压缩膨胀的封闭往复式发动机。
它由苏格兰牧师史特林提出, 在十九世纪初被发明, 目前已经发展为上百种不同的机械结构。
三、实验原理
史特林热机采用封闭气体进行循环, 工作气体可以是空气、氮气、氦气等。
在热机封闭的气缸内充有一定容积的工作气体, 汽缸一端为热腔, 另一端为冷腔。
置换器活塞推动工作气体在两个端之间来回运动, 气体在低温冷腔中被压缩, 然后流到高温热腔中迅速加热, 膨胀做功。
如此循环不休, 将热能转化为机械能, 对外做功。
四、实验应用
史特林热机属于可逆热机, 可用于制热, 又可用于制冷;可将热能转化为机械能, 又可将机械能转化为热能。
它是一种高效率的能量转换装置, 由于工作气体不直接参与燃烧, 因此又被称为外燃机。
只要外部热源温度足够高, 无论是使用太阳能、废热、核原料、生物能等任何热源, 都可使史特林热机运转, 既安全又清洁, 故其在能源工程技术领域的研究兴趣日益增加, 极可能成为未来动力的来源之一。
热机循环实验报告
热机循环实验报告热机循环实验报告引言:热机循环是热力学中一个重要的概念,它描述了热能如何在一个系统中转化为机械能的过程。
本实验旨在通过模拟热机循环过程,探究不同参数对热机效率的影响,并深入理解热力学原理。
实验目的:1.了解热机循环的基本原理和工作过程;2.掌握热机效率的计算方法;3.研究不同参数对热机效率的影响。
实验装置:本实验采用了一个简化的热机循环装置,包括热源、工作物质、工作物质容器、冷源和工作物质运动装置。
实验步骤:1.首先,我们将工作物质注入容器中,并将容器与热源和冷源相连接。
2.然后,我们启动工作物质运动装置,使工作物质在容器内循环运动。
3.在热源的作用下,工作物质吸收热量,膨胀成为高温高压气体。
4.然后,高温高压气体经过一个阀门进入冷源,放出部分热量,冷却成为低温低压气体。
5.最后,低温低压气体经过另一个阀门回到热源,重新吸收热量,循环往复。
实验结果:通过实验,我们得到了不同参数下热机效率的数据,并进行了统计和分析。
结果显示,热机效率与工作物质的性质、热源温度和冷源温度有关。
1.工作物质的性质:我们分别使用了不同的工作物质进行实验,包括气体、液体和固体。
结果显示,气体作为工作物质时,热机效率最高;液体次之;固体最低。
这是因为气体具有较高的热膨胀性,能够更好地转化热能为机械能。
2.热源温度:我们分别调整了热源温度,并记录了热机效率随温度变化的情况。
结果显示,热机效率随热源温度的升高而增加,但增幅逐渐减小。
这是由于热机效率受到卡诺循环理论的限制,随着温差的减小,热机效率趋于极限值。
3.冷源温度:我们同样调整了冷源温度,并观察了热机效率的变化。
结果显示,热机效率随冷源温度的降低而增加,但增幅也逐渐减小。
这是由于冷源温度的降低会增加工作物质放出的热量,从而提高热机效率。
结论:通过本次实验,我们深入了解了热机循环的原理和工作过程,并探究了不同参数对热机效率的影响。
我们发现,热机效率受到工作物质的性质、热源温度和冷源温度的影响。
热机的演示实验报告
热机的演示实验报告实验目的通过进行热机的演示实验,了解热机原理及其应用。
实验材料- 声波喇叭- 气泵- 热机模型- 温度计实验原理热机是将热能转化为机械能的装置,其中最著名的热机就是蒸汽机。
蒸汽机利用蒸汽流动的动能转化为机械能,实现了能源的转换。
本实验主要通过一个简化的热机模型来演示热机的工作原理。
实验步骤1. 将气泵连接到热机模型上;2. 点燃声波喇叭,使其处于工作状态;3. 打开气泵,观察热机模型的工作情况;4. 使用温度计测量热机模型的温度变化。
实验结果在实验中,热机模型开始时处于静止状态,吸入大量空气,温度较低。
接着,当气泵开始运作时,空气被加热,压力逐渐增大,并对热机模型施加力,使其开始运动。
随着时间的推移,热机模型的温度上升,机械能逐渐释放。
整个过程中,热机模型完成了热能向机械能的转换,实现了热机的工作。
实验分析通过实验观察,我们可以看到热机模型在运行时温度逐渐升高,这是因为热机模型利用燃烧产生的热能驱动活塞,从而实现机械能的转换。
同时,气泵提供了足够的空气供应,使热机模型能够持续工作。
实验结论通过本次热机的演示实验,我们深入了解了热机的工作原理及其应用。
热机模型的运行过程展示了热能向机械能的转换过程,使我们对热机有了更直观的认识。
热机的应用非常广泛,包括蒸汽机、汽车引擎等等。
热能转化为机械能的过程,为各个行业提供了持续的动力。
参考文献- 《热力学与热机学》,陈刚,清华大学出版社,2010- 《热力学原理与电力机车》,黄彩云,60163出版社,2015。
热机效率综合实验报告
热机效率综合实验报告1. 背景热机效率是衡量热能转化效率的重要指标,对于能源利用和环境保护具有重要意义。
本实验旨在通过测量燃油发动机的工作参数,计算出其热机效率,并分析影响热机效率的因素。
2. 实验目的1.测量燃油发动机在不同负荷下的工作参数,如进气温度、排气温度、冷却水温度等。
2.根据测量数据计算出燃油发动机在不同负荷下的燃料消耗量和输出功率。
3.计算出燃油发动机在不同负荷下的热机效率。
4.分析影响燃油发动机热机效率的因素,并提出改进建议。
3. 实验装置与方法3.1 实验装置本实验所使用的实验装置包括:•燃油发动机:用于产生功率和提供测量参数。
•温度传感器:用于测量进气温度、排气温度和冷却水温度。
•流量计:用于测量燃料消耗量。
•功率计:用于测量输出功率。
3.2 实验方法1.将燃油发动机连接到功率计,并连接相应的传感器。
2.调节燃油发动机负荷,记录下相应的进气温度、排气温度和冷却水温度。
3.同时记录下流量计和功率计的读数,以计算出燃料消耗量和输出功率。
4.根据测量数据,计算出燃油发动机的热机效率。
4. 实验结果与分析4.1 测量数据在不同负荷下进行了多次实验,并记录了以下测量数据:负荷(%)进气温度(℃)排气温度(℃)冷却水温度(℃)燃料消耗量(L/h)输出功率(kW)50 30 200 80 10 20负荷(%)进气温度(℃)排气温度(℃)冷却水温度(℃)燃料消耗量(L/h)输出功率(kW)75 35 220 85 15 30100 40 240 90 20 404.2 计算热机效率根据测量数据,我们可以计算出燃油发动机在不同负荷下的热机效率。
热机效率的计算公式为:Efficiency=Output PowerFuel Consumption Rate×Heating Value of Fuel其中,输出功率通过功率计测量得到,燃料消耗量通过流量计测量得到,燃料的低位发热值可根据燃料的性质查表获得。
热机调试实验报告
一、实验目的1. 理解热机的基本工作原理和结构特点;2. 掌握热机的调试方法和技巧;3. 了解热机调试过程中可能出现的问题及解决方法;4. 提高对热机性能的评估和优化能力。
二、实验原理热机是将热能转换为机械能的装置,其基本原理是利用热源加热工作物质,使其膨胀,从而推动活塞或涡轮做功。
本实验中,我们使用的是一种空气热机,它通过改变气体体积来实现热能与机械能的转换。
三、实验设备与材料1. 空气热机一套;2. 电加热器;3. 温度计;4. 压力计;5. 活塞位移传感器;6. 计算机及数据采集软件;7. 标准砝码;8. 线路连接线。
四、实验步骤1. 将空气热机放置在实验台上,连接好所有线路,确保设备运行正常;2. 将电加热器连接到热机的高温区,开启加热器,逐渐升高温度,观察温度计读数;3. 在高温区温度达到预定值后,关闭加热器,等待热机冷却至室温;4. 逐步增加标准砝码的重量,使活塞位移传感器记录下活塞的位移量;5. 记录每次加载标准砝码时的温度、压力、活塞位移量等数据;6. 利用数据采集软件,对实验数据进行实时采集、处理和分析;7. 根据实验数据,分析热机的性能,找出影响热机效率的因素;8. 对热机进行调试,调整加热器功率、活塞位移传感器位置等,优化热机性能;9. 重复步骤4-8,直至热机性能达到最佳状态。
五、实验结果与分析1. 温度对热机性能的影响:随着温度的升高,热机的输出功率逐渐增加,但过高的温度会导致热机效率下降,甚至损坏设备。
因此,在调试过程中,需要合理控制温度,以实现热机性能的最优化;2. 压力对热机性能的影响:压力的增加会导致热机输出功率的提高,但过高的压力会使热机结构受到损坏。
因此,在调试过程中,需要合理控制压力,以确保热机安全运行;3. 活塞位移量对热机性能的影响:活塞位移量的增加会导致热机输出功率的提高,但过大的活塞位移量会导致热机效率下降。
因此,在调试过程中,需要合理调整活塞位移量,以实现热机性能的最优化;4. 热机效率的优化:通过调整加热器功率、活塞位移传感器位置等,可以使热机效率达到最佳状态。
热机效率综合实验报告
热机效率综合实验报告一、引言热机效率是研究热力学性质的基本问题之一。
热机的效率指的是在相同的热源温度下,能够将热能转化成机械能的比例。
热机效率的提高对于节能减排、能源利用等问题具有重要意义。
本文将介绍我们进行的热机效率综合实验,并分析实验结果以及所得结论。
二、实验原理我们所使用的热机是斯特林热机,其原理是利用温差产生的热力学效应,将热能转化成机械能。
其基本组成部分有热源、冷源、活塞、连杆、曲柄等。
在热源高温的一侧,气体被加热,膨胀,推动活塞做功;在冷源低温的一侧,气体被冷却,压缩,吸收活塞做功。
通过连杆和曲柄的转动,实现将热能转化成机械能的过程。
热机效率的计算公式为:η= W/Q1其中,W是热机输出的功,Q1是热机吸收的热量。
三、实验过程我们首先搭建了实验装置,将热机放置在热源和冷源之间。
然后我们测量了热源和冷源的温度,以及热机输出的功。
在实验过程中,我们需要控制热源和冷源的温度,以保证实验结果的准确性。
四、实验结果分析通过实验,我们得到了热源、冷源和热机输出功的数据,具体结果如下:热源温度:350K冷源温度:270K热机输出功:2.5J根据热机效率的计算公式,我们可以计算出热机的效率为:η= 2.5J/(350-270)K = 0.1也就是说,热机的效率为10%左右。
这个结果虽然不太理想,但是与其它实验结果相符合,说明我们的实验结果是可靠的。
同时,我们还发现,当热源温度和冷源温度之间的温差变大时,热机效率也会随之提高。
五、结论通过本次实验,我们深入了解了热机效率的计算原理和实验方法。
我们的实验结果表明,热机效率与热源温度、冷源温度之间的温差有关,可以通过控制温差来提高热机效率。
这对于节能减排、能源利用等问题具有重要意义。
我们相信,在今后的科学研究中,热机效率的提高将成为一个重要的研究方向。
热机实验报告
热机实验报告
实验目的,通过热机实验,探究热机的工作原理和性能特点,加深对热力学循
环的理解。
实验原理,热机是利用热能转化为机械能的装置,根据热力学循环的不同,可
以分为循环热机和非循环热机。
在实验中,我们主要研究循环热机,包括斯特林循环、卡诺循环、布雷顿循环等。
实验内容,我们首先进行了斯特林循环的实验,通过观察和记录实验数据,分
析了斯特林循环的工作过程和性能特点。
接着进行了卡诺循环的实验,比较了不同工质在卡诺循环中的性能差异。
最后进行了布雷顿循环的实验,验证了布雷顿循环的工作原理和效率。
实验结果,通过实验数据的分析,我们发现斯特林循环在一定条件下能够实现
高效率的能量转化,但受到实际工程应用的限制;卡诺循环在理论上具有最高的热机效率,但实际应用中受到很多因素的影响;布雷顿循环在特定工况下能够实现较高的性能表现,但对工质的选择和系统设计有一定要求。
实验结论,热机的性能特点受到很多因素的影响,包括工质的选择、循环过程
的设计、系统的热损失等。
在实际工程应用中,需要综合考虑这些因素,优化热机的设计和运行参数,以实现更高效的能量转化。
实验总结,通过本次实验,我们深入了解了热机的工作原理和性能特点,对热
力学循环有了更深入的理解。
同时,也认识到了热机在实际应用中的局限性和挑战,这对我们今后的工程实践具有重要的指导意义。
以上就是本次热机实验的实验报告,希望对大家的学习和研究有所帮助。
感谢
大家的阅读!。
【最新】热机循环实验报告-精选word文档 (12页)
(1) 实际性能系数:K实际=
PCPH开路-PR8.42?2.66?8.27
???1.7 PRPR8.27
(2)最大性能系数:K最大=
TC
TH?TC
2
(3)调整性能系数:部分功率是用在帕尔帖器件内阻上,因此,需调整,Ir必须从输入帕尔帖器件的功率中扣除。
K调整=
PH开路-PRPR?Ir2r
?
调整效率和卡诺效率之间的百分误差:
??max??调整10?6.4
偏差=?100%??100%?36%
?max10
实际效率??
Pw
PH
Vw2
, PH?VH?IH 式中Pw?R
最大效率:即卡诺效率
调整效率:除去损失的能量,使得调整后的实际效率接近卡诺效率。
3、测量热泵性能系数和最大性能系数
实际性能系数、最大性能系数、调整性能系数和性能系数偏差(TH=60.0℃,R=2Ω)
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
卡诺效率和热效率数据处理表 (R?2?)
2、对热机效率测量值进行修正
在有负载和无负载下对应参数
内阻为
r?
Vs?Vw1.491?0.588R??2?3.07? Vw0.588
调整效率为
2
?PWPW?Iwr0.5882/2?(0.588/2)2?3.04
?调整=???6.4%
?PH?P
H开路PH9.74?3.01?8.42?2.66
预备知识
热机最佳效率实验报告
热机最佳效率实验报告1. 实验目的热机最佳效率实验旨在通过自行组装的热机模型,测量并计算热机在不同工作条件下的能量转换效率,了解热力学中的热机最佳效率概念,并探究影响热机效率的因素。
2. 实验器材- 热机模型组件:包括热源、工作物质流体、冷源以及传热介质等。
- 温度测量仪器:温度计、热电偶等。
- 压力测量仪器:压力表、压力传感器等。
- 流量测量仪器:流量计、流速计等。
3. 实验步骤3.1 实验前准备在开始实验之前,我们需要先将热机模型组装好,并准备好所需的温度、压力和流量测量仪器。
3.2 实验测量1. 首先,我们将热机连接至热源和冷源,确保温度差能够为热机提供足够的热量。
2. 调整热机中的工作物质流体流速,并测量温度和压力,记录实验数据。
3. 根据测得的数据,计算热机在不同工作条件下的能量转换效率。
3.3 数据处理根据实验测得的温度、压力和流量数据,我们可以使用理论公式计算热机的最佳效率。
首先,根据热机的工作循环类型(如循环式热机、往复式热机等),选择相应的效率计算公式。
然后,将测得的温度、压力和流量数据代入公式中,即可得到热机的能量转换效率。
4. 实验结果与分析根据实验测得的数据和计算结果,我们可以得到不同工作条件下热机的能量转换效率。
通过对实验结果的分析,我们可以得到以下结论:1. 热机的能量转换效率随着温度差的增加而增大,即热机在更高的温度差条件下能够产生更高的能量转换效率。
2. 热机的能量转换效率受到工作物质流体的流速和压力的影响。
当流速和压力较低时,能量转换效率较低;而当流速和压力较高时,能量转换效率较高。
3. 热机模型的传热介质对能量转换效率也有一定影响。
不同的传热介质具有不同的导热性能,因此会影响热机的能量转换效率。
5. 实验总结通过本次实验,我们加深了对热力学中热机最佳效率的理解,并学会了使用测量仪器测量热机的温度、压力和流量等参数。
实验结果表明,热机的能量转换效率与温度差、工作物质流体的流速和压力以及传热介质等因素密切相关。
热机效率实验实验报告
一、实验目的1. 了解热机效率的概念和影响因素。
2. 通过实验验证热机效率的理论知识。
3. 掌握实验操作方法和数据处理方法。
二、实验原理热机效率是指热机用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。
实验中,我们通过测量燃料燃烧产生的热量和热机输出的机械功,来计算热机效率。
三、实验仪器与材料1. 热机实验装置(包括燃烧器、热机、测量装置等)2. 燃料(如酒精、柴油等)3. 量筒、秒表、温度计、天平等测量工具4. 计算器四、实验步骤1. 将热机实验装置组装好,确保各部件连接牢固。
2. 调整燃烧器,使其稳定燃烧,观察火焰颜色,确保燃料燃烧充分。
3. 使用量筒、秒表等工具,测量燃料燃烧过程中产生的热量和热机输出的机械功。
4. 记录实验数据,包括燃料质量、燃烧时间、温度变化等。
5. 根据实验数据,计算热机效率。
五、实验数据与结果1. 实验数据:| 燃料质量(g) | 燃烧时间(s) | 温度变化(℃) | 热机输出机械功(J) || -------------- | ------------ | ------------ | ------------------ || 50 | 60 | 20 | 150 |2. 热机效率计算:(1)燃料燃烧产生的热量:Q = m c ΔT其中,m为燃料质量,c为燃料的比热容,ΔT为温度变化。
Q = 50g 4.18J/(g·℃) 20℃ = 4180J(2)热机效率:η = W有用 / Q总其中,W有用为热机输出的机械功,Q总为燃料燃烧产生的热量。
η = 150J / 4180J ≈ 0.036六、实验结论通过本次实验,我们验证了热机效率的理论知识。
实验结果显示,该热机的效率约为3.6%。
在实验过程中,我们发现了以下影响因素:1. 燃料质量:燃料质量越高,产生的热量越多,但效率不一定提高。
2. 燃烧时间:燃烧时间越长,燃料燃烧越充分,但过长的燃烧时间会导致热量散失。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
热机实验
热机实验是研究热机和热泵的效率,这是一个最近几年刚开发出来的较新颖的热学实验,对有关热学知识的掌握和理解,直接影响到本实验的成败。
最好具有热力学三个定律、卡诺循环等知识准备。
预备知识
1、热力学三定律。
2、卡诺循环和卡诺热机。
3、半导体制冷方面的知识。
实验目的
1、了解半导体热电效应原理和应用,测量热泵的实际效率和卡诺效率。
2、在热机模式下确定帕尔帖器件的实际效率,计算帕尔帖的电阻和热机效率。
3、测量热泵的性能系数。
4、通过测量和计算,比较负载和阻,选定最佳效率下的最佳负载。
实验原理
热力学第一定律是对能量守恒和转换定律的一种表述方式。
热力学第一定律指出,热能可以从一个物体传递给另一个物体,也可以与机械能或其他能量相互转换,在传递和转换过程中,能量的总值不变。
热力学第二定律
1、开尔文表述:不可能从单一热源吸取热量,使之完全变为有用功而不引起其它变化。
2、克劳修斯表述:不可能使热量从低温物体传向高温物体而不引起其它变化。
或者:
①热不可能自发地、不付代价地从低温传到高温。
(不可能使热量由低温物体传递到高温物体,而不引起其他变化,这是按照热传导的方向来表述的)
②不可能从单一热源取热,把它全部变为功而不产生其他任何影响
热力学第三定律是对熵的论述,一般当封闭系统达到稳定平衡时,熵应该为最大值,在任何过程中,熵总是增加,但理想气体如果是等温可逆过程熵的变化为零,可是理想气体实际并不存在,所以现实物质中,即使是等温可逆过程,系统的熵也在增加,不过增加的少。
在绝对零度,任何完美晶体的熵为零;称为热力学第三定律。
卡诺循环(Carnot Cycle)包括两个等温过程和两个绝热过程,理想气体体系在经历这四个过程后回到原点。
在循环过程中每一步都是可逆的。
1、热机原理(卡诺正循环)
2、热泵原理(卡诺逆循环)
1、热传导
2、热机模式下最佳负载的选择
实验容与数据
1、测量热机效率
实际效率H P Pw
=
ε , 卡诺效率H
C H T T T -=η 卡诺效率和热效率数据处理表 (Ω=2R )
2、对热机效率测量值进行修正
在有负载和无负载下对应参数
阻为
Ω=⨯-=-=
07.32588
.0588.0491.1R Vw Vw Vs r 调整效率为
%4.666
.242.801.374.904
.3)2/588.0(2/588.0222
=⨯-⨯⨯+=-+=''开路调整=H H w W H W P P r I P P P ε
调整效率和卡诺效率之间的百分误差:
偏差=
%36%10010
4
.610%100max max =⨯-=⨯'-ηεη调整 实际效率H
w
P P =
ε 式中,2
R
V P w w = H H H I V P ⋅=
最大效率:即卡诺效率
调整效率:除去损失的能量,使得调整后的实际效率接近卡诺效率。
3、测量热泵性能系数和最大性能系数
实际性能系数、最大性能系数、调整性能系数和性能系数偏差(T H =60.0℃,R=2Ω)
效率计算
(1) 实际性能系数:7.127
.827
.866.242.8=-⨯==R R H R C P P P P P K -=
开路实际 (2)最大性能系数:C
H C
T T T K -=
最大
(3)调整性能系数:部分功率是用在帕尔帖器件阻上,因此,需调整,r I 2
必须从输入帕尔帖器件的功率中扣除。
10.907
.348.127.827
.837.222
2=⨯--=
-r
I P P P K r R R H -=
开路调整 计算调整性能系数与最大性能系数的百分误差:
%2.3%10041
.910
.941.9%100=⨯-=
⨯=
最大
调整
最大K-K相对误差K
4、在开路模式下计算帕尔贴器件的热传导率(实验条件:T H =60.0℃,R=2Ω) 开路模式下帕尔帖器件的热传导率为
0035.05
.260.6000524
.066.242.8)=-⨯⨯=∆=T A x P K H (开路 5、选择最佳负载电阻 (4号仪器,2007、9、19)
热机数据和测量结果
由以上数据可见,当负载电阻等于帕尔贴器件的阻时,热机的效率最高或输出功率最大。