热机

概述

当科学家们研究热机时，他们提出了一些实际上无法建造的发动机的想法。这些被称为理想发动机或循环。真正的热机经常与他们试图模仿的理想发动机或循环相混淆。

通常情况下，当描述物理设备时，会使用术语 "发动机"。当描述理想时，则使用术语 "循环"。

人们可以说，热力学循环是机械发动机的一个理想案例。人们同样可以说，该模型并不完全符合机械发动机的要求。然而，从简化的模型以及它们可能代表的理想情况中可以获得很多好处。

一般来说，热源和冷汇之间的温差越大，循环或发动机的效率就越高。在地球上，任何热机的冷端都被限制在发动机所在的地方的空气温度。

提高热机效率的大部分努力都是为了提高热源的温度，但在非常高的温度下，发动机的金属开始变软。

今天提出或使用的各种热机的效率范围从OTEC海洋发电建议的3%（97%的废热）到大多数汽车发动机的25%，到超临界煤厂的45%，到蒸汽冷却联合循环燃气轮机的60%左右。所有这些过程都由于温度的下降而获得其效率（或缺乏效率）。

效率最低的是OTEC，它利用的是海面上的海水和来自深海的海水的温差，这个温差很小，可能只有25摄氏度，所以效率一定很低。

最高效的，联合循环燃气轮机燃烧天然气，将空气加热到近1530摄氏度，温差很大，达到1500摄氏度，因此加入蒸汽冷却循环后，效率会非常大。

日常实例

人们大多使用热机，其热量来自于使工作流体（通常是水或空气）膨胀的火，散热器是水体或大气，如冷却塔。

熟悉的使用加热气体膨胀的发动机包括：蒸汽机、柴油机和汽车中的汽油机（汽油）。

斯特林发动机更为罕见，但可以在小型模型中找到，它可以靠手的热量运行。

一种玩具热机是饮水鸟。

双金属带是一种将温度转换为机械运动的装置，用于恒温器中控制温度。它是一种不使用液体或气体的热引擎。

相关页面

• 热泵