什么是热效率？(thermal efficiency?)

热效率是一个系统中输出能量除以输入能量的度量。它必须介于0%和100%之间。100%的水平意味着，投入一个系统的所有能量都会出来，尽管形式不同。热机和冰箱都有相关的热效率，尽管它们试图实现相反的目标。由于各种原因，真实世界的热效率通常显著低于100%。...

A standard gasoline engine is less than 35% efficient.

热效率是一个系统中输出能量除以输入能量的度量。它必须介于0%和100%之间。100%的水平意味着，投入一个系统的所有能量都会出来，尽管形式不同。热机和冰箱都有相关的热效率，尽管它们试图实现相反的目标。由于各种原因，真实世界的热效率通常显著低于100%。

The output energy in the thermal efficiency calculation of an engine is not heat, but mechanical work.

在汽油发动机中，输入能量储存在碳氢燃料的化学键中。碳氢化合物分子完全由氢和碳组成。当这些分子与氧结合时，它们会发生化学反应，形成一氧化碳和水；本质上，碳氢化合物分子被分解并与氧原子结合。不过，这种反应对发动机有用的部分是释放的热量。汽油燃烧释放的热量是热效率的相关输入能量。。

Fireplaces generally only heat the areas immediately around them, making them inefficient when compared with other types of heating systems.

发动机效率计算中的输出能量不是热量，而是机械功。在物理学中，功是作用在一定距离上的力所传递的能量。将盒子推过地毯一定距离需要有限的工作量；这等于移动的距离和施加的平均力的乘积。同样，汽油发动机在转动车轮时也能工作。

在冰箱或空调的情况下，热功关系是相反的。在这种情况下，理想的结果是将系统中的热量排出，并将其排放到外部环境中。因此，可用的输入是机械功，通常由电动压缩机提供。然而，计算效率仍然需要将输出能量除以输入能量。当然，与汽油发动机不同的是，输出是热量，输入是功。。

典型的汽车发动机的热效率低于35%。这个数字似乎很低，有两个重要原因。首先，任何热机的热效率都有一个理论上限，它与系统温度和环境温度有关。温差越大，理想的无摩擦发动机所能达到的最大效率就越高。这叫做卡诺效率。

汽车发动机效率明显较低的第二个原因是发动机不能以理想的方式工作。运动部件之间的摩擦往往会使发动机减速。一些热量从燃烧室逸出，对发动机没有用处。燃油并不总是在达到的最高温度下燃烧，从而减少释放的热量。由于这些原因，实际设备的热效率往往远低于100%。

发表于 2022-01-29 02:38
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分类：科学

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