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熱力學效率是全國科學技術名詞審定委員會審定、公布的科技類名詞。

漢字,是中華民族文化的化石,是歷史的載體,是前人智慧的結晶[1],是有着鮮活生命的「你」「我」「他」,有着濃郁的文化意蘊、獨特的文化魅力和深厚的民族情結。漢字之美[2],美在形體、美在風骨、美在精髓、美在真情!

名詞解釋

熱力學效率(Thermodynamic efficiency)是從能量利用的角度確定過程效率,』它可指出各局部有效能損失過程對總效率的影響因素,是表示一個過程偏離可逆性的程度。

對於功率循環,熱效率表示通過熱(一次能源)加入的能量被轉換為淨功率輸出(二次能量)的程度。在製冷或熱泵循環的情況下,熱效率表示工作中添加的能量轉化為淨熱輸出的程度。

其他低效率

上述效率公式基於簡單的發動機理想化數學模型,沒有摩擦和工作流體遵守稱為理想氣體定律的簡單熱力學規則。實際發動機與理想行為有很多偏離,浪費能源,降低遠遠低於上述理論值的實際效率。例如:

(1)運動部件摩擦

(2)燃燒效率低下

(3)來自燃燒室的熱量損失

(4)工作流體離開理想氣體的熱力學性質

(5)空氣通過發動機的氣動阻力

(6)輔助設備如油水泵所使用的能源。

(7)低效壓縮機和渦輪機

低效率的另一個原因是,除了效率低的污染之外,發動機必須針對其他目標進行優化。車輛發動機的要求特別嚴格:它們必須設計用於低排放,足夠的加速性,起動速度快,重量輕,噪音低等特點。這些要求在設計上會受到影響(如改變氣門正時以減少排放),從而降低效率。平均汽車發動機的效率只有35%左右,也必須在停車位上閒置,浪費17%的能量,總體效率為18%。[7]大型固定式發電廠具有較少的競爭要求以及更高效的蘭金循環,因此它們比車輛發動機的效率明顯更高,約為50%。因此,用電動車替換內燃車輛,電動車輛運行在充電電池在發電廠燃燒燃料產生的電力,具有提高運輸中能源使用的熱效率的理論潛力,從而減少對化石燃料的需求。

當比較不同的熱力發動機作為動力源,如電力或運行車輛的動力時,發動機效率本身只是一個因素。為了進行有意義的比較,必須考慮從燃料源到消費者的整個能源供應鏈的整體效率。雖然熱機所浪費的熱量通常是無效率的最大來源,但諸如燃料精煉和運輸的能源成本以及運輸它的輸電線路中的能量損失等因素可能會抵消更有效的熱力發動機的優勢。

參考文獻