热效率公式

热效率公式

热效率公式本身是与有序度指标"熵变"(用简化的S表示）言两孙有联系的.即

ηs=A四取/Q=1-(T2/T1）编辑不规范

=1-(T2/Q1任蒸形歌首建静仅帝）S⑷

若当热机内的微观粒子的运动有序，并向宏观有序发展（做功）时，即熵S→0，则（T2/Q1）S→0,

ηs→1

如果微观粒子的另饭算略娘运动无序时，0≤核测套益夫粮定父月执η<<1.

如果让⑷式停特品报敌好来略乱中的Q用系统总的可做功的能量表示，即

Q=3PV或Q=U等扬另=3PV

则传统热机的热效率

η0=A/Q=PV/3PV

=1/3

他就是传统热机效好危补钟音初从施尔饭业率的一个界限，也就是为什么传统热机的效率不易提高的祖部先行路弦烧律雨根本原因.

当微观运动有序时,由⑵，⑶两式知A鸡曲广击路妒轮回文=3PV，故新式有序动力机的效率

ηs=A/Q=3PV/3PV

=1

显然，"热"机（发动机）效率是可虽断支通胶以达到或趋向理想值100%的.

扩展资料：

提高效率的途径

能源物质或发动机的效率η，可以导凯材快空表示为做功W或A与能量E或热Q的比，即

η=W/E=A/E

由⑶--⑺式，及⑼-⑿式的E=Q+W=PE+（1-P)E，W=A=（1-P)E，则

η=1-P=1-Wi/Ω=q⒁

或

η=1-lnW/l简场nΩ=-lnP/l考呼周突材想围nΩ⒂

=1-S/klnΩ⒃

由统计熵S=k`-`B`!`lnW，和P=W/Ω得

W=EXP(S/k`-`B`!`)

P=EXP(S/k`-`B`!`)/Ω

重则效率还可以用熵表示

η纸清慢水频=1-EXP(S/k`-`B`!`)/Ω⒄

将P=2/3代入⒁式，就得到与η=1-Q`-`2`!`/Q`-`1`!`=1/3同样的结果

η=1-P=1-2/3=武台做块慢1/3

即单级无序革班二道须于厚海起磁热机的效率极限1/3。对于多级热机，后级热机所具有的总能量Ei+1，是前级热机排放出的热量Qi，Ei+1=Qi；他的效率就是前级热机效率的1/3，ηi+1=ηi（1/3），则n级热机的复合效率

ηn=∑∏ηi

对ηi=1/3的n级热机，他的复合效率的极限

limηn=lim∑（1/3）n=1/2

n→∞n→∞

只有当P=0时，系统的微观状态高度有序，η=1-P=1，则发动机的效率为100%，这是单级发动机的效率。

如果用多级发动机，要想使发动机的效率达到1，只需每单级发动机的效率，即有序度为P=1/2就行，

limηn=lim∑（1/2）n=1

求解

若只想使用有限级的发动机就能使效率达到100%，利用复合效率公式，及其等比级数的和式S=a[（1-qn)/（1-q)]就能推出所需的单级发动机的效率或有序度P。通常，应有a=q=η，S=1。只用两级发动机，即n=2，就要使机组的效率趋向100%时，则S=a[（1-q2）/（1-q)]式有

η2+η-1=0

`.`解得

η1=-（1+51/2）/2

η2=（51/2-1）/2

因η≯1，η≮0，故舍弃η1=-（1+51/2）/2，保留η=（51/2-1）/2的解。即只需发动机的单级效率η=（51/2-1）/2或P=1-η=（3-51/2）/2，就可使二级有序发动机的组合效率达到100%。

此种组合的不完全有序因有序度P=（3-51/2）/2，较之完全有序P=1小得多，故实现起来相对于P=1要容易些、可能性更大些。其他级数的发动机也可仿此处理，他们的单级效率通常在（3-51/2）/2<P<1/2或（51/2-1）/2<；η<1/2之间。当然，单级有序发动机的效率越高越好如η=2/3，η=1,P=0最好。