熱機效率英文解釋翻譯、熱機效率的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 efficiency of heat engine

分詞翻譯：

熱機的英語翻譯：

【化】 heat engine; thermodynamic engine

效率的英語翻譯：

efficiency
【化】 coefficient of performance(COP)
【醫】 efficiency
【經】 efficiency

專業解析

熱機效率（Thermal Efficiency）是熱力學中的核心概念，指熱機将輸入熱能轉換為有用機械功的比例。其計算公式為： $$ η = frac{W}{Q_H} times 100% $$ 其中$W$代表輸出功，$Q_H$為系統吸收的總熱量。該公式由法國工程師薩迪·卡諾于1824年提出，奠定了熱力學第二定律的基礎。

典型熱機效率範圍包括：

蒸汽輪機：35%-42%（現代超臨界機組）
内燃機：20%-30%（汽油機）至40%-45%（柴油機）
燃氣輪機：35%-60%（聯合循環系統）

卡諾定理指出，任何熱機效率不超過卡諾循環效率$η_{carnot}=1-T_C/T_H$，其中$T_C$為低溫熱源溫度，$T_H$為高溫熱源溫度（單位：開爾文）。實際應用中，摩擦損耗、熱輻射和未完全燃燒等因素會導緻效率低于理論值。

美國能源部研究報告顯示，提升燃燒溫度100°C可使燃氣輪機效率提高2-3個百分點。牛津大學熱力學研究團隊近年通過納米塗層技術，将微型熱機效率提升了1.8倍。

網絡擴展解釋

熱機效率是衡量熱機将吸收的熱量轉化為有用功能力的重要指标，其定義為熱機輸出的有用功（( W )）與從高溫熱源吸收的總熱量（( Q_1 )）的比值，公式為：

$$ eta = frac{W}{Q_1} times 100% $$

或通過熱力學第二定律推導為： $$ eta = 1 - frac{Q_2}{Q_1} $$ 其中 ( Q_2 ) 是排放到低溫熱源的熱量。

關鍵點解析：

理論基礎
熱機效率受限于卡諾定理：理想熱機的最大效率僅取決于高溫熱源（( T_1 )）和低溫熱源（( T2 )）的絕對溫度，公式為： $$ eta{text{理想}} = 1 - frac{T_2}{T_1} $$ 這表明，增大兩熱源的溫差可提高效率。
實際限制
實際熱機（如内燃機、蒸汽輪機）的效率遠低于理想值，原因包括：
- 摩擦、散熱等不可逆能量損失；
- 燃料燃燒不完全；
- 機械結構限制（如氣缸漏氣）。
典型效率範圍
- 汽油發動機：約20%-30%
- 柴油發動機：約30%-40%
- 蒸汽輪機：可達45%
- 燃氣輪機：約35%-50%
提高效率的途徑
- 提升高溫熱源溫度（如改進燃料燃燒技術）；
- 降低低溫熱源溫度（如優化冷卻系統）；
- 減少能量損耗（如使用低摩擦材料）。

為什麼效率不能達到100%？

根據熱力學第二定律，熱量無法完全轉化為功，必須向低溫熱源釋放部分熱量（( Q_2 )）。因此，熱機效率永遠小于1。