1.熱機是連續不斷地將熱能轉換為機械能的動力裝置
2.熱機的熱效率為輸出的機械能與輸入的熱能的比值。根據熱力學第定律,這個比值應小於1。
3.卡諾熱機循環的物理過程。絕熱壓縮 ==> 等溫膨脹 ==> 絕熱膨脹 ==> 等溫壓縮 ==> 絕熱 ...
4.獲得機械能的過程是通過氣體膨脹做功,但是,膨脹是有限度的,必須在膨脹後使其恢復到初始狀態,才能進行下一次做功,以獲得連續的機械能輸出。上圖為一理想熱機循環,稱為卡諾循環。縱坐標為氣體溫度,橫坐標為氣體的熵。A-B為定溫加熱膨脹過程,加入的熱量 q1 全部對外做功﹔C-D為定溫放熱收縮過程,外界做功全部轉化為熱量q2放出,B-C和D-A過程相互抵消。
5.因此,一個循環的做功輸出:W= q1 -q2即為陰影部分的面積。那麼,卡諾循環熱機的熱效率:n=W/ q1=1-T2/T1. 可見,要提高卡諾熱機的熱效率,應該提高高溫熱源的溫度T1,或降低低溫熱源的溫度T2。
1.熱機實驗組*1
2.鋁製圓筒*1
3.氣壓數據擷取器*1
4.氣體壓力感應器*1
5.溫度計*2