有關(guān)熱量和熱機效率的計算(熱機效率和能量利用率)
馬路上跑的汽車、家里用的熱水壺、學(xué)校食堂用的大電飯鍋都是'tabindex='0'style='font-size:100%；display:內(nèi)聯(lián)塊；相對位置：color:綠色；'data-mathml='#x22C5;#x22C5;#x22C5;#x22C5;#x22C5;#x22C5;#x22C5;'角色='演示文稿'\cdot\cdot\cdot\cdot\cdot\cdot\cdot
正如我們所知，這些機械器具都與熱有關(guān)。汽車使用的汽油機通過汽油燃燒產(chǎn)生熱量，帶動飛輪旋轉(zhuǎn)；
熱水壺利用電流將功轉(zhuǎn)化為熱量，從而被水吸收；
電飯鍋也是利用電流來產(chǎn)生熱量，從而達到使用的目的。
顯然，這些熱機在使用過程中，都會涉及到一個效率問題，就是熱機的效率。簡單來說，對于用戶來說，轉(zhuǎn)化的熱量越多，熱機效率一般就越高。那么熱機效率會等于1嗎？也就是說，所有其他形式的能量都轉(zhuǎn)化為熱量，并且所有這些熱量都被利用了？
其實我們之前就已經(jīng)接觸過一個效率——機械效率，如下：
托馬斯：對100%的執(zhí)著追求——機械效率0贊·1條評論文章那么對于熱機的效率來說，這個效率和機械效率有什么異同呢？熱機效率有哪些獨特的特性？
本文將讓您深入了解熱機的效率。趕緊準備一個小板凳，聽我的講解。
一、熱機效率
熱機效率，顧名思義，是指各種熱機將熱能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量的能力，或者將其他形式的能量轉(zhuǎn)化為熱能的能力。
熱機的效率越高，轉(zhuǎn)換能力越強。
二、熱機效率的計算
無論是機械效率還是熱機效率，其本質(zhì)都是“效率”。那么，既然是“效率”，那么它的計算公式無非就是：
rametabindex='0'style='font-size:100%;display:內(nèi)聯(lián)塊；相對位置：color:綠色；'數(shù)據(jù)數(shù)學(xué)='#x03B7;=W#x6709;#x7528;W#x603B;=Q#x5438;Q#x653E;'role='presentation'有用的總吸和釋放eta=W有用W總計=Q吸Q釋放\eta=\frac{W_{有用}}{W_{total}}=\frac{Q_{吸}}{Q_{放}}
用文字表達就是有用功與總功的比值；有用功占的越多，熱機的計算效率就越高，即總功轉(zhuǎn)化為有用功就越多。
其中，在我們實際計算中，經(jīng)常使用有用功和總功的計算公式如下：
rametabindex='0'style='font-size:100%;display:內(nèi)聯(lián)塊；相對位置：color:綠色；'數(shù)據(jù)數(shù)學(xué)='W#x6709;#x7528;=Q#x5438;=c#x22C5;m#x22C5;#x0394;t'角色='演示'有用吸W有用=Q吸=cmtW_{有用}=Q_{吸}=c\cdotm\cdot\Deltat
rametabindex='0'style='font-size:100%;display:內(nèi)聯(lián)塊；相對位置：color:綠色；'data-mathml='W#x603B;=Q#x653E;=m#x22C5;q'角色='演示'總投入W總=Qput=mqW_{total}=Q_{put}=m\cdotq
三、熱機效率的計算舉例
示例問題如下：
解決辦法：（1）rame'tabindex='0'style='font-size:100%；display:內(nèi)聯(lián)塊；相對位置：color:綠色；'data-mathml='0.5m3'role='presentation'0.5m30.5m^{3}天然氣完全燃燒放出的熱量：
rametabindex='0'style='font-size:100%;display:內(nèi)聯(lián)塊；相對位置：color:綠色；'data-mathml='Q#x653E;=m#x22C5;q=V#x22C5;q=0.5m3#x00D7;7.0#x00D7;107J/m3=3.5#x00D7;107J'角色='演示'PutQPut=mq=Vq=0.5m37.0107J/m3=3.5107JQ_{Put}=m\cdotq=V\cdotq=0.5m^{3}\times7.0\times10^{7}J/m^{3}=3.5\times10^{7}J
(2)水吸收的熱量：
rametabindex='0'style='font-size:100%;display:內(nèi)聯(lián)塊；相對位置：color:綠色；'data-mathml='Q#x5438;=c#x22C5;m#x22C5;#x0394;t'角色='演示'吸力Q吸力=cmtQ_{吸力}=c\cdotm\cdot\Deltat
rametabindex='0'style='font-size:100%;display:內(nèi)聯(lián)塊；相對位置：color:綠色；'data-mathml='=4.2#x00D7;103J/(kg#x22C5;#x2103;)#x00D7;100kg#x00D7;50'角色='演示'=4.2103J/(kg)100kg50=4.2\times10^{3}J/\left(kg\cdot\right)\times100kg\times50
rametabindex='0'style='font-size:100%;display:內(nèi)聯(lián)塊；相對位置：color:綠色；'data-mathml='=2.1#x00D7;107J'角色='演示'=2.1107J=2.1\times10^{7}J
(3)燃氣灶的效率為：
rametabindex='0'style='font-size:100%;display:內(nèi)聯(lián)塊；相對位置：color:綠色；'數(shù)據(jù)數(shù)學(xué)='#x03B7;=W#x6709;#x7528;W#x603B;=Q#x5438;Q#x653E;'role='presentation'有用的總吸和釋放eta=W有用W總計=Q吸Q釋放\eta=\frac{W_{有用}}{W_{total}}=\frac{Q_{吸}}{Q_{放}}
rametabindex='0'style='font-size:100%;display:內(nèi)聯(lián)塊；相對位置：color:綠色；'data-mathml='=2.1#x00D7;107J3.5#x00D7;107J'角色='演示'=2.1107J3.5107J=\frac{2.1\times10^{7}J}{3.5\times10^{7}J}
=60%
好了，關(guān)于熱機效率的解釋就到此為止。如果您有什么不明白或不知道的地方，或者有好的意見或建議，請留言或私信。謝謝你們。