本篇文章给大家谈谈《汽车发动机与热力学的关系论文》对应的知识点,希望对各位有所帮助。
本文目录一览:
- 1、马自达一直在宣传的发动机热效率,对发动机意味着什么?
- 2、什么叫汽车热力学第一定律如何表述?闭口系统能量方程式的形式如何?
- 3、热力学第二定律汽车发动机4:6定律,苏联核电狼群基因库防癌成功定律,发动机40%有用功60%无用功?
- 4、求大学物理论文,论述汽车发动机与热力学的关系
- 5、如果汽车发动机的热效率达到100%,这意味着什么?
- 6、大学物理论文。论述汽车发动机与热力学的关系
马自达一直在宣传的发动机热效率,对发动机意味着什么?
汽车发动机的热效率达到100%,也将意味着这种汽车产业将发展壮大,问题的关键是人类无法做到。因为只要有热传导,就绝无可能效率百分之百。如果内燃机热效率突破百分之百那么代表我们的科技已经突破到了另一位面,简单点说就是在本位面、内燃机是根本无法达到热效率百分之百的,热力学第二定律说明了宇宙中所有涉及热转化现象的宏观过程都符合熵的现象,不论是燃料燃烧产生的热能还是摩擦产生的热量,在转化过程中都会引起其他形态的能量转化。汽油混合后可燃气压缩,最后火花塞点火,这团可燃气嘣的一下燃烧膨胀,推动活塞,活塞后连着曲轴,发动机就算动起来。
按现在的情况来看,0.75-1l的发动机的动力输出足以匹配豪车,一般家用车的排量在0.3-0.5l就差不多了。也就是说世面上买的都是0.5升的雅阁凯美瑞帕萨特“热效率”这三个字频繁被各大车企或者车评人不断提及,而且每当有车企在介绍自己的发动机热效率可达38%,40%等数值时,发动机热效率的定义是指“发动机有效功率的热当量与所消耗总热量的比值”,这叫做发动机有效效率,简单点来说就是消耗的燃油中有多少是真正被利用起来了,剩下的就浪费掉了。
“发动机热效率”众所周知,发动机是靠燃油的燃烧做功的,通过燃烧产生的热能来推动汽车运动,是一个由热能转换为机械能的过程。但是由于燃油不可能100%的完全燃烧干净,发动机热效率,又叫做发动机有效效率。顾名思义,是指发动机有效功率的热当量与单位时间所消耗燃料的含热量的比值。一般而言,传统蒸汽机的热效率为4%-8%之间、汽油在气缸里燃烧,推动活塞做功,废气排出车外。在这个过程中,有很多环节都会损失热量,如发动机的气缸本体、排气系统、散热系统。
什么叫汽车热力学第一定律如何表述?闭口系统能量方程式的形式如何?
表述为:当热能与其它形式的能量相互转换时,能的总量保持不变。能量方程式:Q-W=ΔU 故Q=ΔU+W 对于微元过程:δQ=dU+δW 对于1kg工质:q=Δu+w
热力学第二定律汽车发动机4:6定律,苏联核电狼群基因库防癌成功定律,发动机40%有用功60%无用功?
热力学基本bai定律之一,克劳修斯表述为:热量不能自发du地从低温物体转zhi移到高温物体。开尔文表述为:不可能从单一dao热源取热使之完全转换为有用的功而不产生其他影响。
意义:热力学第二定律说明热量可以自发地从较热的物体传递到较冷的物体,但不可能自发地从较冷的物体传递到较热的物体(克劳修斯表述);也可表述为:两物体相互摩擦的结果使功转变为热,但却不可能将这摩擦热重新转变为功而不产生其他影响。
对于扩散、渗透、混合、燃烧、电热和磁滞等热力过程,虽然其逆过程仍符合热力学第一定律,但却不能自发地发生。热力学第一定律未解决能量转换过程中的方向、条件和限度问题,这恰恰是由热力学第二定律所规定的。
扩展资料
热力学第二定律是阐明与热现象相关的各种过程进行的方向、条件及限度的定律。由于工程实践中热现象普遍存在, 热力学第二定律应用范围极为广泛,诸如热量传递、热功互变、化学反应、燃料燃烧、气体扩散、混合、分离、溶解、结晶、辐射、生物化学、生命现象、信息理论、低温物理、气象以及其他许多领域。
功可以自动地转化为热,功转热是不可逆过程, 其反向过程, 即降低流体的热力学能或收集散给环境的热量转化为功重新举起重物回复原位的过程, 则不能单独地、自动地进行, 热不可能全部无条件地转化为功。
热量一定自动地从高温物体传向低温物体; 而反向过程, 热量由低温传回高温、系统回复到原状的过程,则不能自动进行, 需要依靠外界的帮助。
求大学物理论文,论述汽车发动机与热力学的关系
这热力学第一定律及思考
摘要:简要介绍热力学第一定律并从微观的角度来阐述热力学第一定律的意义。
关键字:热力学第一定律、内能、热量、功
正文:
热力学第一定律:也叫能量不灭原理,就是能量守恒定律。
热力学第一定律指出,热能可以从一个物体传递给另一个物体,也可以与机械能或其他能量互相转换,在传递和转换过程中,能量的总值不变。
表征热力学系统能量是内能。通过做功和热传递,系统与外界交换能量,使内能有所变化,根据普通的能量守恒定律,系统有出状态经过任意过程达到终态2后,内能的增量E应等于在此过程中外界对系统传递的热量Q和系统对外界做功W之差,即E2-E1=E=Q-W或Q=E+W这就是热力学第一定律的表达式。如果除做功和热传递额外,还有因物质从外界进入系统而带入的能量Z,则应为U=Q-A+Z。当然上述
如果汽车发动机的热效率达到100%,这意味着什么?
如果内燃机热效率突破百分之百那么代表我们的科技已经突破到了另一位面,简单点说就是在本位面、内燃机是根本无法达到热效率百分之百的,热效率百分之百意味着燃料燃烧产生的热量没有任何形式的损耗,而这是不现实的;在能量传递过程中、损耗是不可避免的!
内燃机热效达到100%时,将失去暖风汽车的暖风、实际上就是利用发动机散发出的废热加热空气而实现的,所以只要发动机热量有任何形式是外散、那么热效率就永远达不100%!所以若内燃机热效率达到100%时、燃烧燃料产生的热量就完全封闭在机器内部,所以由于没有发动机废热散出、那么车子也就失去了暖风功能;即便电加热也不能用,因为车载电源于发动机的运转,电加热依然是对热量的消耗、一样拖低热效率,所以即便采用电加热、依然会导致热效达不到100%!
当热效100%时,必然是全新材料所打造现象如今极限热效率仅仅达到40%(混动版本达到41%),而这是峰值热效率,实际上内燃机运行时热效率是在不断根据实际情况进行改变的!如上图所示、40%热效率仅在特定的发动机转速以及负荷之下,而平均热效率仅在35%左右,也就是说约65%的热量被损耗掉了,那我们看看这65%的热量如何被损耗、如不损耗会有什么样的后果!
转换机械能:消耗平均35%的热量。排气热消耗:消耗平均30%的热量。冷却系统热消耗:消耗平均30%的热量。发动机表面散热:消耗10%左右热量。在内燃机中、燃料燃烧产生的全部热量就是由上面四种路径所消耗掉,除了转换机械能属于合理消耗,其余三种都属于浪费;可不浪费行么?如果这些能量不被浪费掉,机体运行很可能连几分钟都挺不住,因为没有冷却系统的加持,燃料燃烧产生的高温形成热堆积、很容易把发动机给融化掉,所以是不是需要一种全新耐高温的材质、来打造机器呢?
燃料在缸内燃烧时、焰心温度已经接近2000开尔文(甚至更高),可以换算成约为1727的摄氏度;而铁的熔点只有1538摄氏度,所以如果燃烧产生的热量、不被冷却系统带走,那么很容易导致热积累、从而损坏发动机;咱们车子的发动机之所以没有被融化,实际上还是在依靠冷却系统帮助散热,因为缸壁的外侧、缸盖的外侧都是冷却液;所以燃料燃烧时产生的热量再大、温度再高,也能迅速被燃烧室、缸盖外侧大冷却液带走,所以缸壁最高温度也就只有100°C往上!
这才保证了发动机没有被融化掉,可由于这散热系统的存在、消耗了至少30%的热,所以热效率必然达不到100%,所以100%的热效率其实是不可能达到的!达到的前提就是必须要用一种全新的材料打造发动机,这种材料至少要具备耐高温的能力、可不是仅仅1727度,因为在没有冷却系统下、持续热堆积所形成的高温不仅仅是1727度,所以材料很重要;所以若未来内燃机实现热效率百分百,那么必然带来一次材料的全面更新,就现有的材料来看、还做不到!
热效100%时,排温接近环境温度汽车排气带走的热量是惊人的、占比至少达到30%左右,如果想让热效率达到百分百,那么这30%的热量就不能损失,那么只能提前把尾气携带的热量全部收回(取消尾气是根本不可能的),那么我们就需要拥有一套强大的能量回收装置、将废气中的热量完全回收,不过根据开尔文对热力学第二定律的描述而言:不可能从单一热源取热使之完全转换为有用的功而不产生其他影响,简单点说就是再先进的能量回收装置、也不可能完全吸收热量后全部转换成有用功,必然存在其它影响!也就是说未来即便真有这么先进的能量回收装置、可以百分百的吸收废气热量,但依然没办法将其全部转换成有用功,既然不能全部转换有用功、那么还是造成了一定的热损耗!
所以100%热效内燃机其实造不出来,100%热效内燃机实际上只是美好的想法罢了;即便我们能克服材料、科技的束缚,但我们没办法突破那些热力学定律的束缚啊,我们今天拥有的内燃机、源于热力学定律,而按照这条路径走下去、是不可能突破热力学定律束缚的,所以这里面旧存在一个悖论,那也就是如今的内燃机、完全遵从传统热力学定律,而内燃机未来的发展目标是打破热力学定律?基于热力学定律产生的机器、又要打破热力学定律,是不是旧形成悖论了?所以100%热效率的内燃机在这个位面是不存在的!
大学物理论文。论述汽车发动机与热力学的关系
主要是热效率的问题,就是必须高温高压,然后论述为什么一定要高温高压,依据是热力学第二定律里的yong和shang的问题。
关于《汽车发动机与热力学的关系论文》的介绍到此就结束了。