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1、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：n = A/Qi = (Qi-Q2)
2、/Qi= Hi) /Ti = T/ T1实际热机：n = t/ t热机每一循环从热源吸收的热量Q正比于 T/n, n为热机转速，n正比于 nA/A T。n，A, T及 T均可测量，测量不同冷热端温度时的nA/A T,观察它 与A T/ T勺关系，可验证卡诺定理。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、示波器测转速危测角度标记双光电门1氐;渔*而;bi度传感器咼温端品度传感器压力传感器接口【实验内容】1. 测量不同冷热端温度时的热功
3、转换值（表1）,作nA/A T与 T/ T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。5. 在读力矩的时候，力矩计可能会摇摆。这时可以用手轻托力矩计底部，缓慢 放手后可以稳定力矩计。如还有轻微摇摆，读取中间值。6. 飞轮在运转时，应谨慎操作，避免被飞轮边沿割伤。图3波尔振动仪1光电门H； 2长凹槽C； 3短凹槽D； 4.;6蜗卷弹簧B；7支承架；&阻尼线圈K； 9连杆E； 10.摇杆调节螺丝；11.光电门I； 12.角度盘G； 13.有机玻璃转盘F； 14.底座；15弹簧夹持螺钉L； 16.闪光灯
