热学应用 · 热机原理

热机原理（Heat Engine）

📖 知识讲解

热机是将内能转化为机械能的装置。常见的有蒸汽机、内燃机、汽轮机等。

内燃机是最常见的热机，分为汽油机和柴油机，工作循环包括四个冲程：

1
吸气冲程
进气门开，排气门关，活塞下行，吸入燃料混合物
2
压缩冲程
两气门关闭，活塞上行，压缩气体，温度升高
3
做功冲程
火花塞点火，燃气膨胀推动活塞下行，对外做功
4
排气冲程
排气门开，进气门关，活塞上行，排出废气
热机效率
η = W/Q₁ × 100%

W = 对外做的有用功    Q₁ = 燃料完全燃烧放出的热量

🔬 互动演示

观察四冲程内燃机的工作原理

吸气冲程

🎯 趣味问答

1. 四冲程内燃机的一个工作循环中，对外做功（ ）
A. 1次
B. 2次
C. 3次
D. 4次
2. 汽油机和柴油机的主要区别是（ ）
A. 汽油机效率更高
B. 柴油机吸入的是纯空气
C. 汽油机没有压缩冲程
D. 柴油机用火花塞点火
3. 提高热机效率的途径不包括（ ）
A. 使燃料充分燃烧
B. 减少各种能量损失
C. 提高热机功率
D. 利用废气能量

🌍 生活应用

🚗
汽车发动机
汽油机广泛用于轿车，柴油机用于卡车和工程机械。
✈️
航空发动机
涡轮喷气发动机是热机的高级形式，用于飞机。
🚢
轮船动力
大型轮船使用柴油机或汽轮机作为动力装置。
🏭
火力发电
燃烧煤炭加热水蒸气，推动汽轮机发电。
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