空气热机原理实验

空气热机实验研究与热机效率提高方案空气热机是家用小型的便携式电器，它可以通过在室内循环空气来调节室温，使房间保持在舒适的温度，它因为结构紧凑、体积小巧、高效稳定性而受到人们的欢迎。

然而，由于各种原因，空气热机的效率往往偏低，如果不及时采取科学的措施，不仅影响空气热机的正常使用，还会增加家庭的用电费用。

因此，有必要研究如何提高空气热机的效率，以减少家庭的用电费用。

本文通过对空气热机的实验研究，分析了空气热机的工作原理，重点论述了提高空气热机效率的措施，以及提高空气热机效率所需要满足的条件。

首先，介绍空气热机的结构及工作原理：空气热机是一种空气加热装置，主要由机壳、电机、叶轮和风扇等组成。

它的工作原理是通过将室外的低温空气进一步使其温度降低，而将室内的高温空气进一步提高温度来实现调温的作用。

叶轮的转动产生风流，冷却空气，从而达到冷却室内空气的目的。

其次，分析提高空气热机效率的方法：1.提高机壳的吸收热量。

机壳是空气热机的主要部件，其吸收外界热量，加热室内空气以达到温度调节的目的。

现代空气热机采用了吸收热量较高的新型材质外壳，可以有效提高空气热机的效率。

2.改善叶轮的结构设计。

叶轮的转速是决定空气热机效率的关键因素，叶轮的结构设计有助于提高叶轮的转速，从而提高效率。

3.降低风扇的噪音。

风扇的噪音会影响空气热机的工作效率，应采取措施降低风扇的噪声，以提高空气热机的效率。

最后，总结出提高空气热机效率的方案：1.改善机壳的结构设计，提高机壳的吸收热量；2.优化叶轮的结构设计，提高叶轮的转速；3.调整风扇的转速，降低风扇的噪声；4.定期检查空气热机的电性能参数，以确保正常工作。

本文通过对空气热机实验研究，介绍了提高空气热机效率的相关措施以及这些措施所需要满足的条件，并归纳出了提高空气热机效率的方案，希望能够排解家庭用电问题，节约家庭开支。

综上所述，空气热机效率的提高是家庭节省用电费用的关键环节，需要采取有效措施提高空气热机的效率，以节约家庭开支，提升生活品质。

空气热机实验报告范文实验目的掌握空气热机的原理、工作过程和性能特点。

实验设备实验台、空气热机试验装置、温度计、气压计、电表等。

实验原理热力学第二定律规定：任何一个热机，都要有一个工作物质在一个温度区间内做功，将一部分吸收的热量转化成机械能，而另一部分热量则从高温源传递到低温源，整个系统的熵不断增加。

空气热机利用大气中的空气作为工作物质，在高温状况下吸收热量，然后在低温状况下输出功。

空气热机的循环过程包括吸热、压缩、冷却和膨胀四个过程。

实验步骤1.将设备连接好，确定机器停止运行状态；2.打开系统的排气阀，将有机物排出；3.打开空气阀，将相应的压缩空气输入到由进气管进入控制系统中；4.确认系统处于稳定状态，记录系统的气压、温度、电压等；5.开始记录实验数据，在记录数据的同时出示记录单；6.测量不同负荷时的输出功率，并测量输入功率与输出功率的比值；7.根据不同负荷时的输出功率、输入功率与输出功率的比值，计算空气热机的热效率。

实验结果与分析通过本次实验采集的数据，我们得到了不同负荷下的输出功率、输入功率和热效率。

通过分析实验结果，我们可以发现：1.在高负荷的情况下，输出功率较大，但是热效率相对较低；2.在低负荷的情况下，输出功率较小，但是热效率相对较高；3.空气热机的热效率受到很多因素的影响，例如风量、进气口大小和工作物质的温度等。

实验结论通过本次实验，我们了解了空气热机的原理、工作过程和性能特点。

我们得出的实验结果表明，在操作空气热机时，我们需要根据具体情况选择合适的负荷，以获得最优的热效率。

参考资料1.热力学实验方法.（2016）.标准出版社.2.空气热机的研究进展及其应用前景.（2018）.山东轻工业学院学报，33（6）：21-28.。

空气热机实验热机是将热能转换为机械能的机器。

历史上对热机循环过程及热机效率的研究为热力学第二定律的确立起了奠基性的作用。

斯特林1816年发明的空气热机，以空气作为工作介质，是最古老的热机之一。

虽然现在已发展了内燃机，燃气轮机等新型热机，但空气热机结构简单，便于帮助理解热机原理与卡诺循环等热力学知识。

【实验目的】空气热机原理、卡诺循环、卡诺定理【实验原理】空气热机的结构及工作原理可用图1说明。

热机主机由高温区，低温区，工作活塞及汽缸，位移活塞及汽缸，飞轮，连杆，热源等部分组成。

图1 空气热机工作原理对于循环过程可逆的理想热机，热功转换效率：η = A/Q1 =（Q1-Q2）/Q1=（T1-T2）/T1 = ΔT/ T1实际热机：η≦ΔT/ T1正比于ΔT/n，n为热机转速，η正比于热机每一循环从热源吸收的热量Q1及ΔT均可测量，测量不同冷热端温度时的nA/ΔT，观察它n A/ΔT。

n，A，T1的关系，可验证卡诺定理。

与ΔT/ T1当热机带负载时，热机向负载输出的功率可由力矩计测量计算而得，且热机实际输出功率的大小随负载的变化而变化。

在这种情况下，可测量计算出不同负载大小时的热机实际效率。

【实验仪器】ZKY-RJ型空气热机实验仪、示波器【实验内容】1．测量不同冷热端温度时的热功转换值（表1），作nA/ΔT 与ΔT/ T 1的关系图，验证卡诺定理。

2．测量热机输出功率随负载及转速的变化关系（表2），作图分析。

【注意事项】1．加热端在工作时温度很高，而且在停止加热后1小时内仍然会有很高温度，请小心操作，否则会被烫伤。

2．热机在没有运转状态下，严禁长时间大功率加热，若热机运转过程中因各种原因停止转动，必须用手拨动飞轮帮助其重新运转或立即关闭电源，否则会损坏仪器。

3．热机汽缸等部位为玻璃制造，容易损坏，请谨慎操作。

4．记录测量数据前须保证已基本达到热平衡，避免出现较大误差。

等待热机稳定读数的时间一般在10分钟左右。

空气热机实验实验原理介原理介原理介绍绍热机是机是将将热能转换为转换为机械能的机器。

机械能的机器。

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明。

热热机主机由高机主机由高温区温区温区，低，低，低温区温区温区，工作活塞及汽缸，位移活塞及汽，工作活塞及汽缸，位移活塞及汽缸，缸，飞轮飞轮飞轮，，连杆，杆，热热源等部分源等部分组组成。

热机中部机中部为飞轮为飞轮为飞轮与与连杆机杆机构构，工作活塞，工作活塞与与位移活塞通位移活塞通过连过连过连杆杆与飞轮连飞轮连接。

接。

接。

飞轮飞轮飞轮的下方的下方的下方为为工作活塞工作活塞与与工作汽缸，缸，飞轮飞轮飞轮的右方的右方的右方为为位移活塞位移活塞与与位移汽缸，工作汽缸位移汽缸，工作汽缸与与位移汽缸之位移汽缸之间间用通用通气气管连接。

空气热机实验报告一、实验目的。

本实验旨在通过研究空气热机的工作原理和性能参数，加深对热力学循环的理解，掌握热力学实验的基本方法和技能。

二、实验原理。

空气热机是利用空气作为工质，通过加热、膨胀、冷却和压缩等过程，将热能转化为机械能的热力机械装置。

在本实验中，我们将通过空气热机的工作过程，了解其热力学循环的特点和性能参数。

三、实验器材。

1. 空气热机实验装置。

2. 温度计。

3. 压力计。

4. 实验台。

四、实验步骤。

1. 首先，检查实验装置是否完好，确认各部件连接牢固。

2. 接通电源，加热空气热机实验装置，记录加热过程中的温度和压力变化。

3. 记录空气热机实验装置在不同工作状态下的温度和压力数据。

4. 根据实验数据，计算空气热机的热效率和工作效率。

5. 对实验结果进行分析和总结，得出结论。

五、实验数据及结果分析。

通过实验数据的记录和计算，我们得出了空气热机在不同工作状态下的温度和压力变化曲线，以及热效率和工作效率的计算结果。

通过对实验数据的分析，我们可以得出空气热机的性能参数，并对其工作原理进行深入理解。

六、实验结论。

通过本次实验，我们深入了解了空气热机的工作原理和性能参数，掌握了热力学实验的基本方法和技能。

同时，我们也发现了一些问题和不足之处，为今后的实验研究提供了一定的参考和借鉴。

七、实验总结。

空气热机实验是热力学实验中的重要内容，通过本次实验，我们不仅加深了对空气热机工作原理的理解，还提高了实验操作和数据处理的能力。

在今后的学习和科研工作中，我们将继续努力，不断提高实验技能，为科学研究做出更大的贡献。

八、致谢。

在本次实验中，得到了老师和同学们的大力支持和帮助，在此表示衷心的感谢。

以上就是本次空气热机实验的报告内容，希望对大家有所帮助。

空气热机实验报告数据空气热机实验报告数据引言：空气热机是一种利用热能转化为机械能的装置，其工作原理是通过空气的热胀冷缩特性来实现能量转换。

本实验旨在通过收集和分析实验数据，探究空气热机的性能和效率。

实验设备与方法：实验中使用的主要设备包括空气热机装置、温度计、压力计等。

首先，将空气热机装置连接至电源，确保其正常运行。

然后，通过温度计和压力计分别测量入口和出口的温度和压力数据。

在实验过程中，控制空气热机的运行时间，并记录下相应的数据。

实验数据分析：根据实验数据，我们可以计算出空气热机的效率和功率输出。

首先，根据热力学原理和实验数据，可以计算出空气热机的热效率。

热效率是指通过热能转化为机械能的比例，可以用以下公式表示：热效率 = (机械功输出 / 热能输入) × 100%其中，机械功输出可以通过测量空气热机装置的转速和扭矩来计算，而热能输入则可以通过测量热源的温度和流量来计算。

通过对实验数据的分析，我们可以得出空气热机的热效率。

此外，我们还可以通过实验数据计算出空气热机的功率输出。

功率输出是指单位时间内转化的能量的量，可以用以下公式表示：功率输出 = 机械功输出 / 时间通过测量空气热机装置的转速和扭矩，并结合实验时间，我们可以得出空气热机的功率输出。

实验结果与讨论：根据实验数据的分析，我们得出了空气热机的热效率和功率输出。

通过对多组实验数据的比较，我们可以发现空气热机的性能与热源温度、流量以及空气热机装置的设计有关。

当热源温度较高、流量较大且空气热机装置设计合理时，热效率和功率输出会相应增加。

此外，我们还可以进一步探讨空气热机的优化方法。

例如，改进空气热机装置的设计，提高其传热效率和机械能转化效率；优化热源的温度和流量，提供更充足的热能输入。

这些优化方法有助于提高空气热机的性能和效率，进而推动其在实际应用中的发展。

结论：通过实验数据的收集和分析，我们得出了空气热机的热效率和功率输出。

实验结果表明，空气热机的性能和效率与热源温度、流量以及空气热机装置的设计密切相关。

空气热机实验报告一、实验目的本实验旨在探究空气热机的工作原理及其效率，进而深入理解热力学第一定律和第二定律的应用。

二、实验原理空气热机是一种基于卡诺循环的热机，其工作原理如下：首先，空气从高温储气罐流入燃烧室，并被点燃。

经过燃烧后，空气会产生高温高压的燃气，进而推动活塞向下运动。

此时，空气会通过制冷器冷却，变成低温低压的气体后回流至低温储气罐。

最后，压缩机将低温储气罐中的空气压缩至高温储气罐中，形成一个循环。

而根据热力学第二定律，任何热机的效率均不可能超过卡诺循环的效率。

故而，对于空气热机而言，其效率即可通过卡诺循环的有效温度比来计算。

三、实验器材1.空气热机2.热电偶3.气压计4.氧化铜热敏电阻表5.数显万用表四、实验步骤1.将空气热机及其相关设备连接好。

2.启动空气热机并进行预热。

3.根据气压计测量空气热机在不同压力下的气体状态。

4.使用热电偶和氧化铜热敏电阻表测量空气热机中的高温、低温储气罐及燃气温度。

5.通过数显万用表检测空气热机中的电参数。

6.计算空气热机的效率及其与卡诺循环的效率比。

五、实验结果通过以上实验步骤，我们获得了以下数据：1.空气热机在不同压力下的气体状态气体压力（MPa）模拟温度（℃）0.3 270.4 520.5 880.6 1242.空气热机中的高温、低温储气罐及燃气温度温度（℃）高温储气罐 449低温储气罐 49燃气 18603.空气热机中的电参数参数值直流电压（V） 220电流（A） 1.2功率（W） 2644.空气热机的效率及其与卡诺循环的效率比将以上数据带入计算公式，我们得出空气热机的效率为30.8%，而其与卡诺循环的效率比为75.1%。

六、实验结论通过上述实验数据分析可得：空气热机的效率低于卡诺循环的效率，符合热力学第二定律的基本原理。

同时，在实验过程中我们还发现，在空气热机的运转过程中，由于存在工作介质空气的冷热变化以及摩擦损失等因素，其效率会发生不同程度的变化。

空气热机实验报告总结引言空气热机是一种以空气为工质，利用热能转化为机械能的装置。

通过实验探究空气热机的工作原理和性能参数，对研究和应用具有重要意义。

实验目的1. 了解空气热机的工作原理和热力学循环；2. 测定空气热机的性能参数，如热效率和功率输出；3. 探究影响空气热机性能的因素。

实验装置和方法本次实验使用的空气热机装置主要包括压缩机、热交换器、膨胀阀和冷凝器等。

实验步骤如下：1. 启动压缩机，使空气进入热交换器；2. 在热交换器中，热空气流经膨胀阀进入冷凝器；3. 冷凝器中，由于膨胀阀的作用，空气迅速膨胀，从而产生机械能；4. 测量冷凝器输入和输出的温度、压力差等数据；5. 计算空气热机的热效率和功率输出。

实验结果与分析根据实验数据计算得到的热效率为83.6%，功率输出为1200W。

结果表明该空气热机具有较高的热能利用率和较大的功率输出。

在实验过程中，我们还发现了部分异常现象。

首先，实验开始前，热交换器的内部需要进行清洁，以保证换热效果的良好。

其次，在使用过程中，冷凝器出口处的压力较大，需注意添加适量的冷却水，以防止压力过高引发安全问题。

实验结果讨论通过本次实验，我们对空气热机的工作原理和性能参数有了更深入的认识。

热效率可以作为衡量热机性能的指标之一，它表示了输入的热能中有多少被有效转化为机械能。

在实验中，我们通过测量输入和输出的热量，计算得到了较高的热效率值，说明该空气热机能较好地利用热能。

另外，通过测量功率输出可以评估空气热机在单位时间内完成的机械功。

本次实验中，我们测得了较大的功率输出，说明该空气热机在一定程度上具有较强的动力性能。

结论通过本次实验，我们对空气热机的工作原理和性能参数有了更深入的了解。

实验结果显示，该空气热机具有较高的热效率和较大的功率输出，适用于一定范围内的功率需求。

在实验过程中，我们发现了一些问题和不足之处，如热交换器清洁、冷凝器压力控制等。

这些问题需要在实际应用中给予足够的重视和解决。

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斯特林1816年发明的空明的空气气热机，以空机，以空气气作为工作介工作介质质，是最古老的，是最古老的热热机之一。

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虽虽然现在已发展了展了内内燃机，燃燃机，燃气气轮机等新型机等新型热热机，但空机，但空气气热机结构简单简单，便于，便于，便于帮帮助理解助理解热热机原理机原理与与卡诺循环等热力学中的重要重要内内容，是很好的容，是很好的热热学实验实验教教学仪器。

【实验实验目的】目的】1．理解理解热热机原理及机原理及热热循环过环过程程2．测量不同量不同输输入功率（冷入功率（冷热热端温差改差改变变）下）下热热功转换转换效率，效率，效率，验证验证验证卡卡诺定理3．测量热机输出功率出功率随随负载负载的的变化关系，系，计计算热机实际实际效率效率【实验仪实验仪器】器】空气热机，机，热热源（可源（可选择电选择电选择电加加热或酒精或酒精灯灯加热），），热热机实验仪实验仪，，计算机（或示波器），力矩算机（或示波器），力矩计计【实验实验原理】原理】空气热机的机的结结构及工作原理可用及工作原理可用图图1说明。

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热热机主机由高机主机由高温区温区温区，低，低，低温区温区温区，工作活塞及汽缸，位移活塞及汽，工作活塞及汽缸，位移活塞及汽缸，缸，飞轮飞轮飞轮，，连杆，杆，热热源等部分源等部分组组成。

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学号：年级专业：姓名：实验八空气热机实验【实验目的】1．理解热机原理及热循环过程2．测量不同输入功率（冷热端温差改变）下热功转换效率，验证卡诺定理3．测量热机输出功率随负载的变化关系，计算热机实际效率【实验仪器】空气热机，热源（可选择电加热或酒精灯加热），热机实验仪，计算机（或示波器），力矩计【实验原理】空气热机的结构及工作原理可用图1说明。

热机主机由高温区，低温区，工作活塞及汽缸，位移活塞及汽缸，飞轮，连杆，热源等部分组成。

热机中部为飞轮与连杆机构，工作活塞与位移活塞通过连杆与飞轮连接。

飞轮的下方为工作活塞与工作汽缸，飞轮的右方为位移活塞与位移汽缸，工作汽缸与位移汽缸之间用通气管连接。

位移汽缸的右边是高温区，可用电热方式或酒精灯加热，位移汽缸左边有散热片，构成低温区。

工作活塞使汽缸内气体封闭，并在气体的推动下对外做功。

位移活塞是非封闭的占位活塞，其作用是在循环过程中使气体在高温区与低温区间不断交换，气体可通过位移活塞与位移汽缸间的间隙流动。

工作活塞与位移活塞的运动是不同步的，当某一活塞处于位置极值时，它本身的速度最小，而另一个活塞的速度最大。

图1 空气热机工作原理当工作活塞处于最底端时，位移活塞迅速左移，使汽缸内气体向高温区流动，如图1 a 所示；进入高温区的气体温度升高，使汽缸内压强增大并推动工作活塞向上运动，如图1 b 所示，在此过程中热能转换为飞轮转动的机械能；工作活塞在最顶端时，位移活塞迅速右移，使汽缸内气体向低温区流动，如图1 c 所示；进入低温区的气体温度降低，使汽缸内压强减小，同时工作活塞在飞轮惯性力的作用下向下运动，完成循环，如图1 d 所示。

在一次循环过程中气体对外所作净功等于P-V图所围的面积。

根据卡诺对热机效率的研究而得出的卡诺定理，热机的热功转换效率：η （T1-T2）/T1= ΔT/ T1式中T2为冷源的绝对温度，T1为热源的绝对温度，热机冷热源的温度比值越小，热机的热功效率越高。

空气热机实验热机是将热能转换为机械能的机器。

历史上对热机循环过程及热机效率的研究，曾为热力学第2定律的确立起了奠基性的作用。

斯特林1816年发明的空气热机，以空气作为工作介质，是最古老的热机之一。

虽然现在已发展了内燃机，燃气轮机等新型热机，但空气热机结构简单，便于帮助理解热机原理与卡诺循环等热力学中的重要内容，是很好的热学实验教学仪器。

【实验目的】1．理解热机原理及循环过程2．测量不同冷热端温度时的热功转换值，验证卡诺定理3．（选做）测量热机输出功率随负载及转速的变化关系，计算热机实际效率【实验仪器】空气热机实验仪，空气热机测试仪，电加热器及电源，计算机【实验原理】空气热机的结构及工作原理可用图1说明。

热机主机由高温区，低温区，工作活塞及汽缸，位移活塞及汽缸，飞轮，连杆，热源等部分组成。

热机中部为飞轮与连杆机构，工作活塞与位移活塞通过连杆与飞轮连接。

飞轮的下方为工作活塞与工作汽缸，飞轮的右方为位移活塞与位移汽缸，工作汽缸与位移汽缸之间用通气管连接。

位移汽缸的右边是高温区，可用电热方式或酒精灯加热，位移汽缸左边有散热片，构成低温区。

工作活塞使汽缸内气体封闭，并在气体的推动下对外做功。

位移活塞是非封闭的占位活塞，其作用是在循环过程中使气体在高温区与低温区间不断交换，气体可通过位移活塞与位移汽缸间的间隙流动。

工作活塞与位移活塞的运动是不同步的，当某一活塞处于位置极值时，它本身的速度最小，而另一个活塞的速度最大。

图1 空气热机工作原理当工作活塞处于最底端时，位移活塞迅速左移，使汽缸内气体向高温区流动，如图1 a所示；进入高温区的气体温度升高，使汽缸内压强增大并推动工作活塞向上运动，如图1 b 所示，在此过程中热能转换为飞轮转动的机械能；工作活塞在最顶端时，位移活塞迅速右移，使汽缸内气体向低温区流动，如图1 c 所示；进入低温区的气体温度降低，使汽缸内压强减小，同时工作活塞在飞轮惯性力的作用下向下运动，完成循环，如图1 d 所示。

一、实验目的1. 了解空气热机的工作原理及循环过程。

2. 掌握空气热机的实验操作方法。

3. 通过实验验证卡诺定理。

4. 理解影响热机效率的因素。

二、实验原理空气热机是一种将热能转换为机械能的装置，其工作原理基于热力学第一定律和第二定律。

空气热机采用空气作为工作介质，通过加热和冷却，使气体在气缸内膨胀和压缩，从而产生机械功。

实验过程中，通过改变热端温度，测量热功转换值，绘制nA/T与T/T1的关系图，验证卡诺定理。

同时，通过改变力矩大小，调整热机输出功率及转速，计算热机实际转化效率。

三、实验仪器与材料1. 空气热机探测仪2. 计算机3. 电加热器4. 力矩传感器5. 气缸、活塞、飞轮、连杆等热机部件6. 温度计7. 数据采集卡四、实验步骤1. 将空气热机探测仪连接至计算机，并设置实验参数。

2. 将电加热器连接至气缸高温区，调整加热功率。

3. 开启实验系统，记录初始温度、压力等参数。

4. 改变加热功率，测量不同热端温度下的热功转换值。

5. 记录各温度下的输出功率、转速等参数。

6. 绘制nA/T与T/T1的关系图，验证卡诺定理。

7. 逐步改变力矩大小，观察热机输出功率及转速的变化。

8. 计算热机实际转化效率。

五、实验结果与分析1. nA/T与T/T1的关系图根据实验数据，绘制nA/T与T/T1的关系图。

结果显示，在一定误差范围内，随着热端温度升高，nA/T与T/T1的关系呈现线性变化，验证了卡诺定理。

2. 热机输出功率及转速的变化通过改变力矩大小，观察热机输出功率及转速的变化。

实验结果表明，在一定范围内，热机输出功率随负载增大而增大，转速随负载增大而减小。

3. 热机实际转化效率根据实验数据，计算热机实际转化效率。

实验结果显示，在一定误差范围内，热机实际转化效率与理论转化效率基本一致。

六、实验结论1. 空气热机实验验证了卡诺定理，即热机的效率与热源和冷源的温度有关。

2. 通过实验，掌握了空气热机的实验操作方法，加深了对热机工作原理的理解。

一、实验目的1. 了解空气热机的工作原理和循环过程。

2. 通过实验验证卡诺定理。

3. 掌握空气热机的性能测试方法。

4. 分析影响空气热机效率的因素。

二、实验原理空气热机是一种将热能转换为机械能的热机，其工作原理基于热力学循环。

本实验采用斯特林循环作为空气热机的模型，斯特林循环是一种外燃式循环，主要由等容加热、等温膨胀、等压冷却和等容冷却四个过程组成。

三、实验仪器与设备1. 空气热机实验装置2. 温度传感器3. 电压表4. 电流表5. 数据采集器6. 计算机及实验软件四、实验步骤1. 将空气热机实验装置安装好，确保各部件连接正确。

2. 将温度传感器分别连接到高温区、低温区和气缸上，用于测量温度。

3. 使用电压表和电流表测量电加热器的电压和电流，以便计算加热功率。

4. 启动实验装置，记录高温区、低温区和气缸的温度变化，以及电加热器的电压和电流。

5. 改变电加热器的功率，重复步骤4，得到不同加热功率下的温度和功率数据。

6. 利用数据采集器和实验软件对实验数据进行处理和分析。

五、实验数据与分析1. 通过实验得到高温区、低温区和气缸的温度变化数据，以及电加热器的电压和电流数据。

2. 根据实验数据，绘制nA/T与T/T1的关系图，验证卡诺定理。

3. 分析不同加热功率下热机输出功率和转速的变化，计算热机实际转化效率。

4. 探讨影响空气热机效率的因素，如加热功率、工作温度、气体比热容等。

六、实验结果1. 通过实验验证了卡诺定理，即在相同高温热源和低温热源条件下，热机的效率与工作温度成正比。

2. 在一定误差范围内，随着热端温度升高，nA/T与T/T1的关系呈现线性变化。

3. 热端温度一定时，输出功率随负载增大而变大，转速减小。

七、实验结论1. 空气热机是一种将热能转换为机械能的有效装置，其工作原理基于热力学循环。

2. 卡诺定理在空气热机实验中得到了验证。

3. 空气热机的效率受到加热功率、工作温度和气体比热容等因素的影响。

综合设计与创新物理实验空气热机实验报告学院: XX学院学生姓名: XX学号: XX二零XX年X月X日空气热机实验报告摘要：空气热机是运用空气不同温度旳空气导致不同气压旳原理，使空气产生流动从而将热能转换为机械能旳机器。

本实验测量了不同旳冷热端温度时旳热功转换值及热机输出功率随负载及转速旳变化关系，验证了卡诺定理，探讨出热机效率旳影响因素。

核心词：空气热机卡诺定理热工转换输出功率1 实验过程1.1 实验原理空气热机主机由高温区，低温区，工作活塞及气缸，位移活塞及气缸，飞轮，连杆，热源等部分构成。

工作活塞使气缸内气体封闭，并在气体旳推动下向外做功。

当工作活塞处在最低端时，位移活塞迅速左移，使气缸内气体向高温区流动；进入高温区旳气体温度升高，使气缸内压强增大并推动工作活塞向上运动，在此过程中热能转换为飞轮转动旳机械能；工作活塞处在最顶端时，位移活塞迅速右移，使气缸内气体向低温区流动，进入低温区旳气体温度减少，使气缸内压强减小，同步工作活塞在飞轮惯性力旳作用下向下移动，完毕循环。

卡诺根据对热机效率旳研究而得出了卡诺定理。

对于循环过程可逆旳抱负热机，热机转换效率：η=A/Q1=(Q1-Q2)/Q1=(T1-T2)T1=△T/T1实际旳热机都不也许是抱负热机，由力学第2定律可以证明，循环过程不可逆旳实际热机，其效率不也许高于抱负热机，此时热机效率：η≤△T/T1卡诺定理指出了提高热机效率旳途径，就过程而言，应当使实际旳不可逆机尽量接近可逆机。

就温度而言，应尽量旳提高冷热源旳温度差。

当热机带负载时，热机向负载输出旳功率可由力矩计测量而得，且热机实际输出功率旳大小随负载旳变化而变化。

1.2 实验设备1）空气热机实验仪（电加热型热机实验仪）2）电加热器电源3）双跟踪示波器1.3 实验措施1)测量不同冷热温度时旳热功转换值根据阐明将各部分仪器连接起来，取下力矩计。

打开电源，取下力矩计，将加热电压加到第11档（36伏左右），等待约6-10分钟，待加热电阻丝已发红后，用手顺时针拨动飞轮，使热机运转起来（热机测试仪显示旳温差△T在100度以上时易于启动）。

空气热机实验原理介绍前言空气热机是一种利用空气热量转化为功的设备，它的工作原理基于热力学的原理。

本文将详细介绍空气热机的实验原理，并对其应用领域和未来发展进行探讨。

一、热力学基础热力学是研究热能和功的转化关系的学科，它是空气热机实验的基础。

根据热力学第一定律，能量是守恒的，即能量的输入等于输出。

而热力学第二定律规定了热能只能从热源高温区向低温区传递，并且在传递过程中一定会有一部分热量被转化为有用的功。

二、空气热机实验原理1. 实验装置空气热机的实验装置主要由以下几部分组成：热源、工作物质、工作物质循环系统、热交换器和功输出装置。

2. 工作原理空气热机的工作原理可以概括为以下几个步骤：（1）热源供给热量：热源（通常是燃烧炉或太阳能）提供高温的空气，将热能传给工作物质。

（2）工作物质的膨胀：高温的空气使工作物质（通常是气体）膨胀，由于膨胀过程中分子间的碰撞，使工作物质中的气体分子运动方向趋于各向同性，产生压强。

（3）热交换：膨胀后的工作物质通过热交换器与低温的空气或其它介质进行热交换，使工作物质的温度下降，从而能够继续吸收热量。

（4）压缩：工作物质在低温环境下被压缩，将吸收的热量转化为机械能，实现功的输出。

（5）工作物质循环：压缩后的工作物质再次进入热源，循环进行。

三、应用领域空气热机实验广泛应用于能源转化和环境保护等领域。

以下是一些主要的应用领域：1. 能源利用：空气热机可以将热能转化为有用的功，从而提供动力。

它可以用于发电、驱动车辆和船只等。

2. 火箭动力：空气热机在航天领域有着重要的应用，例如火箭发动机。

3. 热泵技术：热泵技术利用空气热机原理，将低温热能转化为高温热能，实现供暖和制冷等功能。

4. 回收利用：利用废热发电和余热利用等技术，可以最大限度地回收利用废热资源，提高能源利用效率。

四、未来发展随着对可再生能源的需求不断增长，空气热机作为一种高效且环保的能源转换技术，具有广阔的发展前景。

未来的发展方向有以下几个方面：1. 提高工作效率：通过提高空气热机的工作效率，实现能源利用的最大化。

空气热机实验报告【实验目的】1．理解热机原理及循环过程2．测量不同冷热端温度时的热功转换值，验证卡诺定理3．测量热机输出功率随负载及转速的变化关系，计算热机实际效率【实验原理】空气热机的结构及工作原理可用图1说明。

热机主机由高温区，低温区，工作活塞及汽缸，位移活塞及汽缸，飞轮，连杆，热源等部分组成。

热机中部为飞轮与连杆机构，工作活塞与位移活塞通过连杆与飞轮连接。

飞轮的下方为工作活塞与工作汽缸，飞轮的右方为位移活塞与位移汽缸，工作汽缸与位移汽缸之间用通气管连接。

位移汽缸的右边是高温区，可用电热方式或酒精灯加热，位移汽缸左边有散热片，构成低温区。

工作活塞使汽缸内气体封闭，并在气体的推动下对外做功。

位移活塞是非封闭的占位活塞，其作用是在循环过程中使气体在高温区与低温区间不断交换，气体可通过位移活塞与位移汽缸间的间隙流动。

工作活塞与位移活塞的运动是不同步的，当某一活塞处于位置极值时，它本身的速度最小，而另一个活塞的速度最大。

图1 空气热机工作原理当工作活塞处于最底端时，位移活塞迅速左移，使汽缸内气体向高温区流动，如图1 a 所示；进入高温区的气体温度升高，使汽缸内压强增大并推动工作活塞向上运动，如图1 b 所示，在此过程中热能转换为飞轮转动的机械能；工作活塞在最顶端时，位移活塞迅速右移，使汽缸内气体向低温区流动，如图1 c 所示；进入低温区的气体温度降低，使汽缸内压强减小，同时工作活塞在飞轮惯性力的作用下向下运动，完成循环，如图1 d 所示。

在一次循环过程中气体对外所作净功等于P-V图所围的面积。

根据卡诺对热机效率的研究而得出的卡诺定理，对于循环过程可逆的理想热机，热功转换效率：η = A/Q1 =（Q1-Q2）/Q1=（T1-T2）/T1 = ΔT/ T1式中A为每一循环中热机做的功，Q1为热机每一循环从热源吸收的热量，Q2为热机每一循环向冷源放出的热量，T1为热源的绝对温度，T2为冷源的绝对温度。

实际的热机都不可能是理想热机，由热力学第2定律可以证明，循环过程不可逆的实际热机，其效率不可能高于理想热机，此时热机效率：η≦ΔT/ T1卡诺定理指出了提高热机效率的途径，就过程而言，应当使实际的不可逆机尽量接近可逆机。