傅春花

【摘 要】本文通過分析熱機(jī)的效率，得出實(shí)際的熱機(jī)中，可逆卡諾熱機(jī)的效率最高。從討論影響熱機(jī)效率高低的因素，提出一些提高熱機(jī)效率的可行途徑。

【關(guān)鍵詞】可逆卡諾循環(huán)；可逆卡諾熱機(jī)；熱機(jī)的效率；提高

1 循環(huán)過程與可逆卡諾循環(huán)

在生產(chǎn)技術(shù)上，需要將熱與功之間的轉(zhuǎn)換持續(xù)的進(jìn)行下去，這就需要通過循環(huán)工程來實(shí)現(xiàn)。循環(huán)過程是指，某一熱力學(xué)系統(tǒng)經(jīng)過一系列的狀態(tài)變化過程以后，又返回到原來狀態(tài)的熱力學(xué)過程。根據(jù)循環(huán)過程進(jìn)行的方向不同，分為正循環(huán)和逆循環(huán)。從p-V圖上來看，正循環(huán)是指在p-V上按照順時針方向進(jìn)行的循環(huán)，它可以實(shí)現(xiàn)將熱量持續(xù)的轉(zhuǎn)變?yōu)楣Α６嫜h(huán)是指在p-V上按照逆時針方向進(jìn)行的循環(huán)，它可以實(shí)現(xiàn)將熱量從低溫物體傳遞到高溫物體?？ㄖZ循環(huán)是指由兩個準(zhǔn)靜態(tài)等溫過程和兩個準(zhǔn)靜態(tài)絕熱過程構(gòu)成的循環(huán)過程，它是一個理想的循環(huán)過程，若循環(huán)過程的逆過程可以重復(fù)正過程的每一步，則該過程稱為可逆卡諾循環(huán)過程。

2 熱機(jī)與熱機(jī)的效率

熱機(jī)是指利用工作物質(zhì)做正循環(huán)過程的機(jī)器，通過正循環(huán)過程持續(xù)地把熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，如蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、汽輪機(jī)都是常用的熱機(jī)。在循環(huán)過程中，對熱量的利用率稱為熱機(jī)的效率（η）。假設(shè)在循環(huán)過程中，工作物質(zhì)對外界所作的功為A，其從高溫?zé)嵩次盏臒崃繛?Q1，向低溫?zé)嵩瓷⑹У臒崃繛镼2，則熱機(jī)的效率為：

3 如何提高熱機(jī)的效率

實(shí)際熱機(jī)的效率不是很高。如蒸汽機(jī)的效率只有百分之幾，汽油機(jī)一般小于25%，柴油機(jī)可以達(dá)到35%，燃?xì)廨啓C(jī)可達(dá)46%，最高的液體燃料火箭可達(dá)50%。

卡諾定理指出，在相同的高溫?zé)嵩春拖嗤牡蜏責(zé)嵩粗g，可逆卡諾熱機(jī)的效率最高。從卡諾定理可知，熱機(jī)的效率不可能無限的提高，其極限決定于高溫?zé)嵩春偷蜏責(zé)嵩吹臏囟取?/p>

因此，要提高熱機(jī)的效率，首先應(yīng)盡量減少循環(huán)過程中的摩擦等因素，使實(shí)際的循環(huán)過程盡可能的接近可逆循環(huán)過程。其次，盡可能地拉開高溫?zé)嵩磁c低溫?zé)嵩粗g的溫差，即盡量提高高溫?zé)嵩吹臏囟?，盡量降低低溫?zé)嵩吹臏囟?。而高溫?zé)嵩吹臏囟热Q于燃料的熱值和燃料燃燒的狀況，因此要盡可能地使用高熱值的燃料；低溫?zé)嵩吹臏囟热Q于冷卻系統(tǒng)的性能，因此完善的冷卻系統(tǒng)可以有效的提高熱機(jī)的效率。

4 總結(jié)

熱機(jī)是工作物質(zhì)在正循環(huán)過程下工作，持續(xù)的提供機(jī)械能。熱機(jī)效率的高低，對能源的有效利用和減少大氣污染具有重要的意義。本文通過分析影響熱機(jī)的效率，以及影響效率高低的因素，對提高熱機(jī)的效率給出了幾點(diǎn)可行的途徑。

【參考文獻(xiàn)】

[1]李壽松，胡經(jīng)國.物理學(xué)： 熱學(xué)基礎(chǔ)[M].北京： 高等教育出版社， 2010.

[2]蘇萬春，任意循環(huán)過程熱機(jī)效率的極值研究[J].電子科技大學(xué)學(xué)報，2006（2），35（1）.

[責(zé)任編輯：薛俊歌]

【摘 要】本文通過分析熱機(jī)的效率，得出實(shí)際的熱機(jī)中，可逆卡諾熱機(jī)的效率最高。從討論影響熱機(jī)效率高低的因素，提出一些提高熱機(jī)效率的可行途徑。

【關(guān)鍵詞】可逆卡諾循環(huán)；可逆卡諾熱機(jī)；熱機(jī)的效率；提高

1 循環(huán)過程與可逆卡諾循環(huán)

在生產(chǎn)技術(shù)上，需要將熱與功之間的轉(zhuǎn)換持續(xù)的進(jìn)行下去，這就需要通過循環(huán)工程來實(shí)現(xiàn)。循環(huán)過程是指，某一熱力學(xué)系統(tǒng)經(jīng)過一系列的狀態(tài)變化過程以后，又返回到原來狀態(tài)的熱力學(xué)過程。根據(jù)循環(huán)過程進(jìn)行的方向不同，分為正循環(huán)和逆循環(huán)。從p-V圖上來看，正循環(huán)是指在p-V上按照順時針方向進(jìn)行的循環(huán)，它可以實(shí)現(xiàn)將熱量持續(xù)的轉(zhuǎn)變?yōu)楣?。而逆循環(huán)是指在p-V上按照逆時針方向進(jìn)行的循環(huán)，它可以實(shí)現(xiàn)將熱量從低溫物體傳遞到高溫物體?？ㄖZ循環(huán)是指由兩個準(zhǔn)靜態(tài)等溫過程和兩個準(zhǔn)靜態(tài)絕熱過程構(gòu)成的循環(huán)過程，它是一個理想的循環(huán)過程，若循環(huán)過程的逆過程可以重復(fù)正過程的每一步，則該過程稱為可逆卡諾循環(huán)過程。

2 熱機(jī)與熱機(jī)的效率

熱機(jī)是指利用工作物質(zhì)做正循環(huán)過程的機(jī)器，通過正循環(huán)過程持續(xù)地把熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，如蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、汽輪機(jī)都是常用的熱機(jī)。在循環(huán)過程中，對熱量的利用率稱為熱機(jī)的效率（η）。假設(shè)在循環(huán)過程中，工作物質(zhì)對外界所作的功為A，其從高溫?zé)嵩次盏臒崃繛?Q1，向低溫?zé)嵩瓷⑹У臒崃繛镼2，則熱機(jī)的效率為：

3 如何提高熱機(jī)的效率

實(shí)際熱機(jī)的效率不是很高。如蒸汽機(jī)的效率只有百分之幾，汽油機(jī)一般小于25%，柴油機(jī)可以達(dá)到35%，燃?xì)廨啓C(jī)可達(dá)46%，最高的液體燃料火箭可達(dá)50%。

卡諾定理指出，在相同的高溫?zé)嵩春拖嗤牡蜏責(zé)嵩粗g，可逆卡諾熱機(jī)的效率最高。從卡諾定理可知，熱機(jī)的效率不可能無限的提高，其極限決定于高溫?zé)嵩春偷蜏責(zé)嵩吹臏囟取?/p>

因此，要提高熱機(jī)的效率，首先應(yīng)盡量減少循環(huán)過程中的摩擦等因素，使實(shí)際的循環(huán)過程盡可能的接近可逆循環(huán)過程。其次，盡可能地拉開高溫?zé)嵩磁c低溫?zé)嵩粗g的溫差，即盡量提高高溫?zé)嵩吹臏囟龋M量降低低溫?zé)嵩吹臏囟?。而高溫?zé)嵩吹臏囟热Q于燃料的熱值和燃料燃燒的狀況，因此要盡可能地使用高熱值的燃料；低溫?zé)嵩吹臏囟热Q于冷卻系統(tǒng)的性能，因此完善的冷卻系統(tǒng)可以有效的提高熱機(jī)的效率。

4 總結(jié)

熱機(jī)是工作物質(zhì)在正循環(huán)過程下工作，持續(xù)的提供機(jī)械能。熱機(jī)效率的高低，對能源的有效利用和減少大氣污染具有重要的意義。本文通過分析影響熱機(jī)的效率，以及影響效率高低的因素，對提高熱機(jī)的效率給出了幾點(diǎn)可行的途徑。

【參考文獻(xiàn)】

[1]李壽松，胡經(jīng)國.物理學(xué)： 熱學(xué)基礎(chǔ)[M].北京： 高等教育出版社， 2010.

[2]蘇萬春，任意循環(huán)過程熱機(jī)效率的極值研究[J].電子科技大學(xué)學(xué)報，2006（2），35（1）.

[責(zé)任編輯：薛俊歌]

【摘 要】本文通過分析熱機(jī)的效率，得出實(shí)際的熱機(jī)中，可逆卡諾熱機(jī)的效率最高。從討論影響熱機(jī)效率高低的因素，提出一些提高熱機(jī)效率的可行途徑。

【關(guān)鍵詞】可逆卡諾循環(huán)；可逆卡諾熱機(jī)；熱機(jī)的效率；提高

1 循環(huán)過程與可逆卡諾循環(huán)

在生產(chǎn)技術(shù)上，需要將熱與功之間的轉(zhuǎn)換持續(xù)的進(jìn)行下去，這就需要通過循環(huán)工程來實(shí)現(xiàn)。循環(huán)過程是指，某一熱力學(xué)系統(tǒng)經(jīng)過一系列的狀態(tài)變化過程以后，又返回到原來狀態(tài)的熱力學(xué)過程。根據(jù)循環(huán)過程進(jìn)行的方向不同，分為正循環(huán)和逆循環(huán)。從p-V圖上來看，正循環(huán)是指在p-V上按照順時針方向進(jìn)行的循環(huán)，它可以實(shí)現(xiàn)將熱量持續(xù)的轉(zhuǎn)變?yōu)楣?。而逆循環(huán)是指在p-V上按照逆時針方向進(jìn)行的循環(huán)，它可以實(shí)現(xiàn)將熱量從低溫物體傳遞到高溫物體。卡諾循環(huán)是指由兩個準(zhǔn)靜態(tài)等溫過程和兩個準(zhǔn)靜態(tài)絕熱過程構(gòu)成的循環(huán)過程，它是一個理想的循環(huán)過程，若循環(huán)過程的逆過程可以重復(fù)正過程的每一步，則該過程稱為可逆卡諾循環(huán)過程。

2 熱機(jī)與熱機(jī)的效率

熱機(jī)是指利用工作物質(zhì)做正循環(huán)過程的機(jī)器，通過正循環(huán)過程持續(xù)地把熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，如蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、汽輪機(jī)都是常用的熱機(jī)。在循環(huán)過程中，對熱量的利用率稱為熱機(jī)的效率（η）。假設(shè)在循環(huán)過程中，工作物質(zhì)對外界所作的功為A，其從高溫?zé)嵩次盏臒崃繛?Q1，向低溫?zé)嵩瓷⑹У臒崃繛镼2，則熱機(jī)的效率為：

3 如何提高熱機(jī)的效率

實(shí)際熱機(jī)的效率不是很高。如蒸汽機(jī)的效率只有百分之幾，汽油機(jī)一般小于25%，柴油機(jī)可以達(dá)到35%，燃?xì)廨啓C(jī)可達(dá)46%，最高的液體燃料火箭可達(dá)50%。

卡諾定理指出，在相同的高溫?zé)嵩春拖嗤牡蜏責(zé)嵩粗g，可逆卡諾熱機(jī)的效率最高。從卡諾定理可知，熱機(jī)的效率不可能無限的提高，其極限決定于高溫?zé)嵩春偷蜏責(zé)嵩吹臏囟取?/p>

因此，要提高熱機(jī)的效率，首先應(yīng)盡量減少循環(huán)過程中的摩擦等因素，使實(shí)際的循環(huán)過程盡可能的接近可逆循環(huán)過程。其次，盡可能地拉開高溫?zé)嵩磁c低溫?zé)嵩粗g的溫差，即盡量提高高溫?zé)嵩吹臏囟?，盡量降低低溫?zé)嵩吹臏囟?。而高溫?zé)嵩吹臏囟热Q于燃料的熱值和燃料燃燒的狀況，因此要盡可能地使用高熱值的燃料；低溫?zé)嵩吹臏囟热Q于冷卻系統(tǒng)的性能，因此完善的冷卻系統(tǒng)可以有效的提高熱機(jī)的效率。

4 總結(jié)

熱機(jī)是工作物質(zhì)在正循環(huán)過程下工作，持續(xù)的提供機(jī)械能。熱機(jī)效率的高低，對能源的有效利用和減少大氣污染具有重要的意義。本文通過分析影響熱機(jī)的效率，以及影響效率高低的因素，對提高熱機(jī)的效率給出了幾點(diǎn)可行的途徑。

【參考文獻(xiàn)】

[1]李壽松，胡經(jīng)國.物理學(xué)： 熱學(xué)基礎(chǔ)[M].北京： 高等教育出版社， 2010.

[2]蘇萬春，任意循環(huán)過程熱機(jī)效率的極值研究[J].電子科技大學(xué)學(xué)報，2006（2），35（1）.

[責(zé)任編輯：薛俊歌]