热机与热效率
内能与热机知识点总结
内能与热机知识点总结热机是指将热能转化为机械能的装置，也称为热能机。
热机广泛应用于各个领域，包括工业、交通、能源等。
本文将从热机的基本原理、工作循环、效率等方面对热机的知识点进行总结。
1. 热机的基本原理热机的基本原理是利用热能的传递和转化过程，将热能转化为机械能。
热机通常由热源、工作物质、工作物质的循环过程和冷源组成。
热源提供高温热能，工作物质通过循环过程将热能转化为机械能，然后将低温热能排放到冷源。
2. 热机的工作循环热机的工作循环是指工作物质在热机内部的循环过程。
常见的热机循环包括卡诺循环、斯特林循环和奥托循环等。
卡诺循环是一个理想的循环过程，其效率最高。
斯特林循环是利用气体的等温和绝热过程来实现热能转化的循环。
奥托循环是内燃机的工作循环，通过爆炸燃烧来推动活塞运动。
3. 热机的效率热机的效率是指热机将输入的热能转化为有用的机械能的比例。
热机的效率可以用功输出与热输入的比值来表示。
根据热力学第一定律，热机的效率不可能达到100%，总会有一部分热能损失。
卡诺循环具有最高的效率，其效率与工作物质的温度差有关。
4. 热机的应用热机广泛应用于各个领域。
在工业中，蒸汽机被用于发电和驱动机械设备。
在交通领域，内燃机被广泛应用于汽车、飞机和船舶等交通工具中。
在能源领域，热机被用于利用化石燃料和核能来产生能源。
5. 热机的发展趋势随着环境保护意识的提高和能源需求的增长，热机的发展趋势也在不断变化。
目前，人们越来越关注热机的效率和环保性能。
热机的研究方向包括提高热机的热效率、降低燃料消耗和减少环境污染等。
热机是将热能转化为机械能的装置，通过热源、工作物质和冷源的组合实现热能转化的过程。
热机的工作循环包括卡诺循环、斯特林循环和奥托循环等。
热机的效率是衡量热机性能的重要指标，其应用广泛于工业、交通和能源领域。
随着环境保护和能源需求的提高，热机的发展趋势也在不断变化。
未来的研究方向包括提高热机效率、降低燃料消耗和减少环境污染等。
卡诺循环热效率的推导
卡诺循环热效率的推导热力学中的卡诺循环是一种理想的热机循环，用于研究热机的最高效率。
卡诺循环通过两个等温过程和两个绝热过程组成，其中等温过程是在恒温热源和恒温冷源之间进行的，绝热过程是在绝热壁之间进行的。
卡诺循环的热效率可以通过以下推导得到。
首先，根据热力学第一定律，热机工作时，从热源吸收的热量等于向冷源释放的热量加上对外做的功，即Q1 = Q2 + W。
其中，Q1表示从热源吸收的热量，Q2表示向冷源释放的热量，W表示对外做的功。
根据热力学第二定律，任何一个热机的热效率都不会超过卡诺循环的热效率。
热效率可以定义为输出功与输入热量的比值。
即η = W / Q1。
卡诺循环的热效率可以表示为ηc = 1 - Q2 / Q1。
接下来，我们将推导卡诺循环的热效率。
首先考虑卡诺循环的等温过程。
在这个过程中，系统与热源保持恒温，热量的传递是可逆的。
根据热力学第一定律，这个过程中吸收的热量等于对外做的功，即Q1 = W1。
同样地，对于另一个等温过程，我们有Q2 = W2。
考虑卡诺循环的绝热过程。
在这个过程中，系统与绝热壁保持隔绝，热量的传递是不可逆的。
根据绝热过程的特点，系统内部没有热量交换，因此绝热过程中没有对外做的功，即W = 0。
现在我们可以计算卡诺循环的热效率。
根据前面的推导，我们有Q1 = W1 和Q2 = W2。
将其代入热效率的定义式中，可以得到ηc = 1 - Q2 / Q1 = 1 - W2 / W1。
根据卡诺循环的特点，W2 是绝热过程中的功，等于0。
而W1 是等温过程中的功，可以通过热力学循环图的面积计算得到。
由于卡诺循环是由两个等温过程和两个绝热过程组成的，因此循环图可以分为两个等腰三角形和一个矩形。
由此可得，W1 = (Q1 - Q2) * (T1 - T2) / 2。
将W2 = 0 和W1 = (Q1 - Q2) * (T1 - T2) / 2 代入热效率的定义式中，可以得到卡诺循环的热效率为ηc = 1 - W2 / W1 = 1 - 0 / [(Q1 - Q2) * (T1 - T2) / 2] = 1 - 0 / [(Q1 - Q2) * (T1 - T2) / 2] = 1 - 0 = 1。
热机与制冷机效率公式
热机与制冷机效率公式
热机效率公式:n=Q有/Q放×100%。
热机是利用内能来做功的机器。
热力学定律的发现与提高热机效率的研究有密切关系。
热机效率公式是什么
是指热机工作部分中转变为机械功的热量和工质从发热器得到的热量的比。
如果用n t表示，则有nt=W/Q1=Q1-Q2/Q1=1-Q2/Q1。
从式中很明显地看出Q1越大，Q2越小，热效率越高，这是热机效率中的主要部分，它表明了热机中热量的利用程度。
热机的机械效率是指推动机轴做功所需的热量和热机工作过程中转变为机械功的热量的比，如果用nm表示，则有m=Q3/Q1-Q2等。
热机效率公式应为=Q有/Q放×100%
热机介绍
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，并对环境造成一定程度的污染。
热机是利用内能来做功的机器。
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。
热效率最高的热机
详细介绍：高效率的热磁发电斯特林发动机制冷机或可破解能源危机破解能源危机，还我蓝天白云、青山绿水，这一切或许并不遥远，热磁发电斯特林发动机的热效率高于任何一种已知的热机。
用于太阳能斯特林发动机的改进，大幅提高热效率，降低发电成本，直至火电水平，且几乎无污染，用于汽车尾气余热利用，也可大幅提高热效率，还可用于火电烟气余热利用，地热资源利用，也可用于潜艇，大幅提高续航能力，没有深奥的理论，所有的计算根据简单的物理原理，选用最常见的工业原料及其标准的各项物理参数，实际制做出来的机器即使与计算结果有所误差，误差也不应很大，在可以接受的范围之内。
这一切简单、自然，一切计算均有物理学定律作为依据，无可质疑.斯特林发动机是理论上达到卡诺循环效率的热机，它是1816年由苏格兰的R·斯特林发明的一种外燃的闭式循环往复式热力发动机，可用氢、氨、氦或空气为工质。
在封闭的气缸内充有一定容积的工质，气缸的一端为膨胀缸，另一端为压缩缸，作为发动机时，膨胀缸温度高，为热缸，压缩缸温度低，为冷缸；作为制冷机时，膨胀缸为冷缸，压缩缸为热缸。
膨胀缸与压缩缸间用吸热器、回热器和冷却器连接，回热器内充有填料，大多为不锈钢丝。
在理论上，回热器容储热量等于回热量，斯特林发动机的效率等于卡诺循环效率。
以太阳能为高温热源的太阳能斯特林发动机，近年来有较大发展，美国已建造太阳能斯特林发动机的电站，中国也准备在近年来建造太阳能斯特林发动机电站。
在这方面要想有较大进展，首先要提高斯特林发动机的效率，以降低发电成本，力求达到火电的发电成本。
此外，还需要解决工质泄露的问题，由于需要提高功率及效率，所以工质的压力很高，造成工质密封困难，而工质的泄露使得发动机无故障工作时间缩短。
这个问题可从结构设计的改进得到解决，另文谈此事。
本发明对斯特林回热器部分加以改动，使之除仍有储热，回热的功能外，还起到发电的作用，从而大幅度提高斯特林发动机、的效率。
在斯特林发动机的每一个做功循环中，冷热气体（工质）分别交替流过回热器一次，回热器中的填充物一般为不锈钢丝网，近来也有研究将填充物做成片状，以减小气阻。
热机初三物理知识点总结
热机初三物理知识点总结知识点总结1、热机的定义：凡是能够利用燃料燃烧时放出的能来做机械功的机器就叫做热机。
2、热机的分类：内燃机和外燃机；3、热机的四个冲程：吸气冲程，压缩冲程，做功冲程，排气冲程；4、内燃机：柴油机和汽油机，通过将内能转化为机械能；5、汽油机：用汽油作燃料的内燃机，进气门，排气门，火花塞，气缸，活塞，连杆，曲轴组成，由火花塞点火；6、柴油机：用柴油作燃料的内燃机，构造：进气门，排气门，喷油嘴，气缸，活塞，连杆，曲轴组成，压燃式点火；7、冲程：活塞从气缸一端运动到另一端叫做一个冲程，在做功冲程燃气对活塞做功，内能转化为机械能，其余三个冲程利用飞轮的惯性来完成。
8、热机的效率：热机用来做有用功的那部分能量和完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率。
公式：η=W有用/Q总=W有用/qm。
常见考法主要以选择题、填空题的形式考查热机的四个冲程，以计算题的形式考查热机的效率。
误区提醒提高热机效率的途径：使燃料充分燃烧尽量减小各种热量损失机件间保持良好的润滑、减小摩擦。
【典型例题】一辆汽车的发动机输出功率为66.15kw，每小时耗（柴）油14kg，请计算发动机的效率（柴油的燃烧值为4.3×107J/kg）。
解析：计算发动机的热效率可根据热机效率的定义，先求出发动机做的有用功和消耗的燃料完全燃烧放出的能量。
然后再求效率。
答案：发动机每小时做的功W=Pt=66150W×3600s=2.38×108J完全燃烧14kg柴油放出的能量Q总=4.3×107J/kg×14kg=6.02×108J 做有用功的能量Q有=W=2.38×108J发动机的效率是39.5％。
感谢您的阅读，祝您生活愉快。
斯特林机热效率
斯特林机热效率
斯特林机热效率是指斯特林循环中热能转化为机械能的比例。
斯特林机是一种热机，它利用热能转化为机械能，是一种高效率的热机。
斯特林机的热效率是由其循环过程中的热量转化效率决定的。
斯特林机的循环过程包括四个步骤：加热、等压膨胀、冷却和等压压缩。
在加热过程中，热源向工作气体提供热量，使其温度升高；在等压膨胀过程中，工作气体受热膨胀，推动活塞做功；在冷却过程中，工作气体向冷源放热，使其温度降低；在等压压缩过程中，工作气体受压缩，使其体积减小。
斯特林机的热效率可以用下式表示：
η = (T1 - T2) / T1
其中，T1为加热过程中工作气体的温度，T2为冷却过程中工作气体的温度。
可以看出，斯特林机的热效率与加热温度和冷却温度的差值有关，温差越大，热效率越高。
斯特林机的热效率与其工作气体的性质、压力、体积等因素也有关。
一般来说，斯特林机的热效率越高，其工作气体的压力越高，体积越小，且工作气体的热容越小。
斯特林机的热效率高，主要是因为其循环过程中没有燃烧产生的废气和废热，因此能够更有效地利用热能。
此外，斯特林机的结构简
单，维护成本低，使用寿命长，也是其高效率的原因之一。
斯特林机的热效率是其高效率的重要因素之一，温差越大，热效率越高。
斯特林机的高效率使其在一些特定的应用领域有着广泛的应用前景。
初中九年级物理：14-2热机的效率知识点
热机的效率
1.燃料的热值
①用q表示，是完全燃烧放出的热量与质量之比
②表示每千克或每立方米的这种燃料完全燃烧后放出热量的多少
③单位
⏹J/kg：固体(煤、柴)、液体(汽油、酒精)燃料的单位是J/kg读焦每千克
⏹或J/m3：气体燃料(管道煤气、沼气)的单位是J/ m3读焦每立方米
2.燃烧放热的计算公式
①Q放＝qm（热值以kg为单位时）
②或Q放＝qv（热值以立方米为单位时）
3.热效率的定义
①由于燃料释放的能量只有一部分用来做有用功，还有相当一部分的能量散失了，
所以存在热效率
②用η表示，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，是小于1
的百分数
③计算公式：η＝Q吸/Q放
4.常见的热效率
①蒸汽机效率：6-15%
②汽油机效率：20-30%（汽油燃点低，所以压缩比不能太高，所以效率低）
③柴油机效率：30-45%（压缩比相对汽油机要高，所以效率比汽油机高）
④石油气炉效率:50-60%
5. 提高效率的方法有
①改善燃料（将煤磨碎，使其与氧气充分接触；使用高品质汽油等）
②减少损耗（使机器转动部件保持润滑；将火力发电厂的废热用来取暖）。
第十四章 第2节 热机的效率-【教材解读】2022-2023学年人教版物理九年级全册
第2节热机的效率基础知识·细解读知识点一燃料的热值【重点+难点】1.燃料燃烧时的能量转化燃料的燃烧是一种化学反应，燃烧过程中，储存在燃料中的化学能被释放出来，加热物体，转变成物体的内能，即化学能转化为内能。
2.燃料的热值(1)定义：把某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫作这种燃料的热值，热值用字母q表示。
(2)单位：焦每千克，符号是J／kg。
(3)物理意义表示燃料燃烧时放热的本领。
(4)理解热值的定义时注意三个关键词①某种燃料②完全燃烧③与其质量之比热值是个比值，它与释放的热量和质量无关，仅与燃料的种类有关。
生活物理不同燃料燃烧的效果图为一个家庭若只用某种燃料做饭时，该燃料一个月的用量，由图可知获得相同热量，需要的各种燃料的质量不同。
燃料的热值只与燃料的种类有关。
物理脱口秀 热值燃料特性日热值， 物理意义要理清。
质量体积不管用， 大小只由种类定。
3. 燃料燃烧的简单计算根据热值的定义我们可以推导出质量为m (或体积为V)的某种燃料完全燃烧时放出的热量的计算公式。
(1)固体和液体(2)气体【注意】(1)运算时单位一定要统一!(2)只有燃料完全燃烧时，才能用qm Q =或qV Q =进行计算。
【例1】 (山东日照中考)1 kg 铀全部裂变，释放的能量不低于2 000 t 煤完全燃烧时释放的能量。
已知煤的热值为3.0×107J ／kg ，那么1.2 k 铀全部裂变，释放的能量至少为 J 。
解析：1.2 kg 铀对应的煤的质量为m=1.2×2000 t=2400t 一2.4×106。
2.4×106kg 煤完全燃烧释放的能量为J J mq Q 1376102.7kg /103.0kg 104.2⨯=⨯⨯⨯==。
答案：7.2×1013 提醒mQq =的含义 由热值的定义得到mQq =。
注意公式中每个物理量都有其特殊的物理意义，不能错误地认为q 与Q 成正比，与m 成反比。
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热机与热效率
热机是一种将热能转化为功的设备。
它通过热能的输入和输出来实
现工作，其中最重要的指标之一就是热效率。
本文将探讨热机的工作
原理、热效率的计算以及影响热效率的因素。
一、热机的工作原理
热机基于热力学原理，通过热能的转化实现机械功的产生。
典型的
热机包括内燃机、汽轮机和蒸汽机等。
这些热机都有共同的工作原理，即通过热源提供的热量使工质发生变化，并从工质中提取出热量来实
现功的输出。
热机的工作循环通常由四个阶段组成：吸热过程、膨胀过程、冷却
过程和压缩过程。
在吸热过程中，热机从热源吸收热量。
膨胀过程中，工质发生膨胀，将热能转化为机械功。
冷却过程中，热机将剩余的热
量排出。
最后，在压缩过程中，工质被压缩回原始状态，以准备下一
个工作循环。
二、热效率的计算
热效率是衡量热机性能的重要指标，定义为热机所输出的功与热机
所吸收的热量之比。
通常用符号η表示，计算公式如下：
η = (W_out / Q_in) × 100%
其中，η为热效率，W_out为热机输出的功，Q_in为热机吸收的热量。
热效率一般以百分比的形式表示，值越高表示热机的能量转化效率
越高。
三、影响热效率的因素
热效率受到多个因素的影响，以下是一些主要的因素：
1. 温度差：温度差越大，热机的热效率就越高。
这是因为温差越大，热量传递的速度越快，能够更充分地利用热能。
2. 工作流体的特性：工作流体的性质会直接影响热机的热效率。
例如，在内燃机中，燃料的选择会对热机的效率产生明显的影响。
3. 摩擦和损耗：摩擦和损耗也会降低热机的热效率。
这包括机械摩擦、热量损失和流体阻力等。
4. 设备的设计和制造质量：良好的设计和制造质量可以改善热机的
效率。
例如，减少能量损失、提高密封性等。
5. 冷却系统效率：热机的冷却系统效率也会对整个系统的热效率产
生重要影响。
冷却系统的设计和运行状态会直接影响热机的工作效率。
综上所述，热机是一种将热能转化为功的设备，通过热机热效率来
评估热能利用的效果。
热效率的计算方式简单明了，通过吸热和输出
功的比值来衡量。
同时，热效率受到多个因素的影响，包括温度差、
工作流体特性、摩擦和损耗、设备设计制造质量以及冷却系统效率等。
在实际应用中，优化这些因素，提高热机的热效率，将有助于有效利
用能源资源，提高能源利用效率。