热力发动机(简称热机)是够将热源的一部分能力转化成为机械能的机器。热源可以是使用煤的蒸汽炉,汽车发动机的燃烧室,也可以是太阳能的蒸汽炉,地热和核反应堆。热机分为内燃机和外燃机两种。
效率人们一方面利用已经有的热能,或者燃烧燃料来创造热能给热力发动机,而另一方面却在浪费很多的热能,比如很多电厂不得不利用大量的水来冷却。一个法国工程师在1824年的研究推出了Carnot efficiency。 用这个理论可以证明就算是一个理想的完美热力发动机,它利用热能转化成机械能的效率也是低于100%。这个公式是: 效率 = 有用功/注入系统中的能量 对一个热力发动机来说, 这个公式变为: 效率 =  在这里,Q hot是热源的能量,Q cold是环境温度的能量。 Carnot还证明了一个公式:  在这里,T hot和T cold是温度以卡尔文为单位。 从而我们可以得出: 效率 = 从这个公式我们可以看出,要得到100%的效率,我们需要在绝对零度的环境下,或者无限高温的热源。 参考文献
Robert A. Ristinen/ Jack J. Kranshaar Energy and the Environment:2nd Edition. (John Wiley & Sons, Inc; 2006) |