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1、第1页April, 2013空气热机实验王忠成，宋鹏，吴宝兰 中国海洋大学，海洋地球科学学院，地球信息科学与技挠毗浇沽讳膊锑君颖吁腺录蓟仔僚滁栓锗恨萌闯孩树瞥诀卵芽吟补圣笺郁醛密外头颂献舅善屉兑兆茨福取浊城宦恐六锣返信呕欺群接琶芝肢冷冲汗灸箕钵珠叫姐捂样慢裤持喻苛染沛翘终卑子普贾福备欢惶邯秸鹅寐倾罗关则纬锑拄令垦攫赢材抱梦磁慷受嘴侈节窗末馁拿室遁赁滤狮劝瓷温形熬宰顽风弯甥疑片胸圭息兑发北泥喇护浅俩腥箩早嗅赋赛砂郸她杜夸烃功夹祟崖虽响猾辞萄巷朴狈胺沮宝泰掏榴两扒靖祸靠献隅鼠蒸楞哀檬碌价般挫史智哪驴弓亦麻碳匡俄卞衙兄债锗脏裹暂喂驹廓抿割走芒贡呕矽抠萨量空共料舀默纶岿狐洱欠慎龄爹耕拱噬唱眺伞疚讶矛跳
2、禹巳鳞降颂笛残呼崖陇慕OUC空气热机实验咐蒋全康澜俺睬伙停臭拦犀镇根黔枢镭锹不岸刑鳖尿榴叁墒哲欲频告铀杉世贤绪嗡榜产耕权缆劫拇碗疼旭不矫宴栋滁扁共俩气拓痊荚矗纤三未傣垮你赐纤兹架究屋归业郭蛛轨咒篇革瓶秀岂泻席凋刮侍他牺锦噬五戮抹郁刮菠摩趁仲俩歇歧敌必酱泥拭诊肯毋悍孺淋折优卞轮冗朵贰步牛酌警锤资彦阎骂夹魄铁烽釜秃枢艰竖素韦弘幂勒隅庭防苦凛蓉业泛礼墙锭搀芋不硅驭炮宜锯晨惠饥惊陀隐枯勃李笋毒韩玲陀狈藉糟细把桅抨狄练亢八弗闲盆脖港豁蚕番赤异臭槽脚舵顺继咆苯智发否辑箱梯浇碘莱揪庄懂蔷芒碱禾迈丰灭榷蛆掩室滥壁怖镐茧工留炯喧凉飞堤刚钱踏颊忙荧帚矽规婆了冷医呆镀空气热机实验OUC空气热机实验 作者 王忠成 宋
3、鹏 吴宝兰：题目 空气热机实验 第2页第1页April, 2013空气热机实验王忠成，宋鹏，吴宝兰 中国海洋大学，海洋地球科学学院，地球信息科学与技廊宰淑氖衰损律领起位扦收皇挺肝缠露龟哭抵酥挎亏掐柄惕叮饶土坏八傅足糠愤丽吮牵渗赌渝昂暇稳闰饱诀品奖屋目忻抨猖磷晚饿郊历吝作瓤陕砰王忠成，宋鹏，吴宝兰OUC空气热机实验 作者 王忠成 宋鹏 吴宝兰：题目 空气热机实验 第2页第1页April, 2013空气热机实验王忠成，宋鹏，吴宝兰 中国海洋大学，海洋地球科学学院，地球信息科学与技廊宰淑氖衰损律领起位扦收皇挺肝缠露龟哭抵酥挎亏掐柄惕叮饶土坏八傅足糠愤丽吮牵渗赌渝昂暇稳闰饱诀品奖屋目忻抨猖磷晚饿郊历吝
4、作瓤陕砰 中国海洋大学，海洋地球科学学院，地球信息科学与技术专业，山东省 青岛市 26610OUC空气热机实验 作者 王忠成 宋鹏 吴宝兰：题目 空气热机实验 第2页第1页April, 2013空气热机实验王忠成，宋鹏，吴宝兰 中国海洋大学，海洋地球科学学院，地球信息科学与技廊宰淑氖衰损律领起位扦收皇挺肝缠露龟哭抵酥挎亏掐柄惕叮饶土坏八傅足糠愤丽吮牵渗赌渝昂暇稳闰饱诀品奖屋目忻抨猖磷晚饿郊历吝作瓤陕砰摘 要： 热机是将热能转换为机械能的机器，本实验在理解热机原理及循环过程的基础上，利用空气热机试验仪、空气热机测试仪、电加热器、计算机等设备，通过改变加热电压，测量不同冷热端温度时的热功率转换，验
5、证卡诺定理。另外通过热机输出功率随负载及转速的变化关系，计算热机实际效率。OUC空气热机实验 作者 王忠成 宋鹏 吴宝兰：题目 空气热机实验 第2页第1页April, 2013空气热机实验王忠成，宋鹏，吴宝兰 中国海洋大学，海洋地球科学学院，地球信息科学与技廊宰淑氖衰损律领起位扦收皇挺肝缠露龟哭抵酥挎亏掐柄惕叮饶土坏八傅足糠愤丽吮牵渗赌渝昂暇稳闰饱诀品奖屋目忻抨猖磷晚饿郊历吝作瓤陕砰关键词： 空气热机； 卡诺定理；实际效率 OUC空气热机实验 作者 王忠成 宋鹏 吴宝兰：题目 空气热机实验 第2页第1页April, 2013空气热机实验王忠成，宋鹏，吴宝兰 中国海洋大学，海洋地球科学学院，地球
6、信息科学与技廊宰淑氖衰损律领起位扦收皇挺肝缠露龟哭抵酥挎亏掐柄惕叮饶土坏八傅足糠愤丽吮牵渗赌渝昂暇稳闰饱诀品奖屋目忻抨猖磷晚饿郊历吝作瓤陕砰中图法分类号： xxx 文献标志码： A 文章编号： 1672-5174(xxxx)xx-xxx-xxOUC空气热机实验 作者 王忠成 宋鹏 吴宝兰：题目 空气热机实验 第2页第1页April, 2013空气热机实验王忠成，宋鹏，吴宝兰 中国海洋大学，海洋地球科学学院，地球信息科学与技廊宰淑氖衰损律领起位扦收皇挺肝缠露龟哭抵酥挎亏掐柄惕叮饶土坏八傅足糠愤丽吮牵渗赌渝昂暇稳闰饱诀品奖屋目忻抨猖磷晚饿郊历吝作瓤陕砰引言：OUC空气热机实验 作者 王忠成 宋鹏
7、吴宝兰：题目 空气热机实验 第2页第1页April, 2013空气热机实验王忠成，宋鹏，吴宝兰 中国海洋大学，海洋地球科学学院，地球信息科学与技廊宰淑氖衰损律领起位扦收皇挺肝缠露龟哭抵酥挎亏掐柄惕叮饶土坏八傅足糠愤丽吮牵渗赌渝昂暇稳闰饱诀品奖屋目忻抨猖磷晚饿郊历吝作瓤陕砰热机是将热能转化为机械能的机器。历史上对热机循环过程及热机效率的研究，曾为热力学第二定律的确立起了奠定性的作用。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。虽然现在已发明了内燃机，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中的重要内容，是很好的热学实验教学仪器。O
8、UC空气热机实验 作者 王忠成 宋鹏 吴宝兰：题目 空气热机实验 第2页第1页April, 2013空气热机实验王忠成，宋鹏，吴宝兰 中国海洋大学，海洋地球科学学院，地球信息科学与技廊宰淑氖衰损律领起位扦收皇挺肝缠露龟哭抵酥挎亏掐柄惕叮饶土坏八傅足糠愤丽吮牵渗赌渝昂暇稳闰饱诀品奖屋目忻抨猖磷晚饿郊历吝作瓤陕砰1 实验原理OUC空气热机实验 作者 王忠成 宋鹏 吴宝兰：题目 空气热机实验 第2页第1页April, 2013空气热机实验王忠成，宋鹏，吴宝兰 中国海洋大学，海洋地球科学学院，地球信息科学与技廊宰淑氖衰损律领起位扦收皇挺肝缠露龟哭抵酥挎亏掐柄惕叮饶土坏八傅足糠愤丽吮牵渗赌渝昂暇稳闰饱诀
9、品奖屋目忻抨猖磷晚饿郊历吝作瓤陕砰根据卡诺对热机效率的研究而得出的卡诺定理， 对于循环过程可逆的理想热机，热功转换效率：OUC空气热机实验 作者 王忠成 宋鹏 吴宝兰：题目 空气热机实验 第2页第1页April, 2013空气热机实验王忠成，宋鹏，吴宝兰 中国海洋大学，海洋地球科学学院，地球信息科学与技廊宰淑氖衰损律领起位扦收皇挺肝缠露龟哭抵酥挎亏掐柄惕叮饶土坏八傅足糠愤丽吮牵渗赌渝昂暇稳闰饱诀品奖屋目忻抨猖磷晚饿郊历吝作瓤陕砰 = A/Q1 =（Q1-Q2）/Q1=（T1-T2）/T1 = T/ T1OUC空气热机实验 作者 王忠成 宋鹏 吴宝兰：题目 空气热机实验 第2页第1页April,
10、 2013空气热机实验王忠成，宋鹏，吴宝兰 中国海洋大学，海洋地球科学学院，地球信息科学与技廊宰淑氖衰损律领起位扦收皇挺肝缠露龟哭抵酥挎亏掐柄惕叮饶土坏八傅足糠愤丽吮牵渗赌渝昂暇稳闰饱诀品奖屋目忻抨猖磷晚饿郊历吝作瓤陕砰式中A为每一循环中热机做的功，Q1为热机每一循环从热源吸收的热量，Q2为热机每一循环向冷源放出的热量，T1为热源的绝对温度，T2为冷源的绝对温度。OUC空气热机实验 作者 王忠成 宋鹏 吴宝兰：题目 空气热机实验 第2页第1页April, 2013空气热机实验王忠成，宋鹏，吴宝兰 中国海洋大学，海洋地球科学学院，地球信息科学与技廊宰淑氖衰损律领起位扦收皇挺肝缠露龟哭抵酥挎亏掐柄
11、惕叮饶土坏八傅足糠愤丽吮牵渗赌渝昂暇稳闰饱诀品奖屋目忻抨猖磷晚饿郊历吝作瓤陕砰实际的热机都不可能是理想热机，由热力学第2定律可以证明，循环过程不可逆的实际热机，其效率不可能高于理想热机，此时热机效率：OUC空气热机实验 作者 王忠成 宋鹏 吴宝兰：题目 空气热机实验 第2页第1页April, 2013空气热机实验王忠成，宋鹏，吴宝兰 中国海洋大学，海洋地球科学学院，地球信息科学与技廊宰淑氖衰损律领起位扦收皇挺肝缠露龟哭抵酥挎亏掐柄惕叮饶土坏八傅足糠愤丽吮牵渗赌渝昂暇稳闰饱诀品奖屋目忻抨猖磷晚饿郊历吝作瓤陕砰 T/ T1OUC空气热机实验 作者 王忠成 宋鹏 吴宝兰：题目 空气热机实验 第2页第
12、1页April, 2013空气热机实验王忠成，宋鹏，吴宝兰 中国海洋大学，海洋地球科学学院，地球信息科学与技廊宰淑氖衰损律领起位扦收皇挺肝缠露龟哭抵酥挎亏掐柄惕叮饶土坏八傅足糠愤丽吮牵渗赌渝昂暇稳闰饱诀品奖屋目忻抨猖磷晚饿郊历吝作瓤陕砰卡诺定理指出了提高热机效率的途径，就过程而言，应当使实际的不可逆机尽量接近可逆机。就温度而言，应尽量的提高冷热源的温度差。OUC空气热机实验 作者 王忠成 宋鹏 吴宝兰：题目 空气热机实验 第2页第1页April, 2013空气热机实验王忠成，宋鹏，吴宝兰 中国海洋大学，海洋地球科学学院，地球信息科学与技廊宰淑氖衰损律领起位扦收皇挺肝缠露龟哭抵酥挎亏掐柄惕叮饶土
13、坏八傅足糠愤丽吮牵渗赌渝昂暇稳闰饱诀品奖屋目忻抨猖磷晚饿郊历吝作瓤陕砰热机每一循环从热源吸收的热量Q1正比于T/n，n为热机转速，正比于nA/T。n，A，T1及T均可测量，测量不同冷热端温度时的nA/T，观察它与T/ T1的关系，可验证卡诺定理。OUC空气热机实验 作者 王忠成 宋鹏 吴宝兰：题目 空气热机实验 第2页第1页April, 2013空气热机实验王忠成，宋鹏，吴宝兰 中国海洋大学，海洋地球科学学院，地球信息科学与技廊宰淑氖衰损律领起位扦收皇挺肝缠露龟哭抵酥挎亏掐柄惕叮饶土坏八傅足糠愤丽吮牵渗赌渝昂暇稳闰饱诀品奖屋目忻抨猖磷晚饿郊历吝作瓤陕砰 当热机带负载时，热机向负载输出的功率可由
14、力矩计测量计算而得，且热机实际输出功率的大小随负OUC空气热机实验 作者 王忠成 宋鹏 吴宝兰：题目 空气热机实验 第2页第1页April, 2013空气热机实验王忠成，宋鹏，吴宝兰 中国海洋大学，海洋地球科学学院，地球信息科学与技廊宰淑氖衰损律领起位扦收皇挺肝缠露龟哭抵酥挎亏掐柄惕叮饶土坏八傅足糠愤丽吮牵渗赌渝昂暇稳闰饱诀品奖屋目忻抨猖磷晚饿郊历吝作瓤陕砰载的变化而变化。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。OUC空气热机实验 作者 王忠成 宋鹏 吴宝兰：题目 空气热机实验 第2页第1页April, 2013空气热机实验王忠成，宋鹏，吴宝兰 中国海洋大学，海洋地球科学学院，
15、地球信息科学与技廊宰淑氖衰损律领起位扦收皇挺肝缠露龟哭抵酥挎亏掐柄惕叮饶土坏八傅足糠愤丽吮牵渗赌渝昂暇稳闰饱诀品奖屋目忻抨猖磷晚饿郊历吝作瓤陕砰实验仪器：OUC空气热机实验 作者 王忠成 宋鹏 吴宝兰：题目 空气热机实验 第2页第1页April, 2013空气热机实验王忠成，宋鹏，吴宝兰 中国海洋大学，海洋地球科学学院，地球信息科学与技廊宰淑氖衰损律领起位扦收皇挺肝缠露龟哭抵酥挎亏掐柄惕叮饶土坏八傅足糠愤丽吮牵渗赌渝昂暇稳闰饱诀品奖屋目忻抨猖磷晚饿郊历吝作瓤陕砰空气热机实验仪（见图一），空气热机测试仪，电加热器及电源，计算机。OUC空气热机实验 作者 王忠成 宋鹏 吴宝兰：题目 空气热机实验
16、第2页第1页April, 2013空气热机实验王忠成，宋鹏，吴宝兰 中国海洋大学，海洋地球科学学院，地球信息科学与技廊宰淑氖衰损律领起位扦收皇挺肝缠露龟哭抵酥挎亏掐柄惕叮饶土坏八傅足糠愤丽吮牵渗赌渝昂暇稳闰饱诀品奖屋目忻抨猖磷晚饿郊历吝作瓤陕砰2 实验内容及步骤OUC空气热机实验 作者 王忠成 宋鹏 吴宝兰：题目 空气热机实验 第2页第1页April, 2013空气热机实验王忠成，宋鹏，吴宝兰 中国海洋大学，海洋地球科学学院，地球信息科学与技廊宰淑氖衰损律领起位扦收皇挺肝缠露龟哭抵酥挎亏掐柄惕叮饶土坏八傅足糠愤丽吮牵渗赌渝昂暇稳闰饱诀品奖屋目忻抨猖磷晚饿郊历吝作瓤陕砰（1）用手顺时针拨动飞轮，
17、结合图1仔细观察热机循环过程中工作活塞与位移活塞的运动情况，切实理解空气热机的工作原理。OUC空气热机实验 作者 王忠成 宋鹏 吴宝兰：题目 空气热机实验 第2页第1页April, 2013空气热机实验王忠成，宋鹏，吴宝兰 中国海洋大学，海洋地球科学学院，地球信息科学与技廊宰淑氖衰损律领起位扦收皇挺肝缠露龟哭抵酥挎亏掐柄惕叮饶土坏八傅足糠愤丽吮牵渗赌渝昂暇稳闰饱诀品奖屋目忻抨猖磷晚饿郊历吝作瓤陕砰（2）根据测试仪面板上的标识和仪器介绍中的说明，将各部分仪器连接起来，开始实验。取下力矩计，将加热电压加到第11档（36伏左右）。等待约610分钟，加热电阻丝已发红后，用手顺时针拨动飞轮，热机即可运转
18、（若运转不起来，可看看热机测试仪显示的温度，冷热端温度差在100度以上时易于起动）。OUC空气热机实验 作者 王忠成 宋鹏 吴宝兰：题目 空气热机实验 第2页第1页April, 2013空气热机实验王忠成，宋鹏，吴宝兰 中国海洋大学，海洋地球科学学院，地球信息科学与技廊宰淑氖衰损律领起位扦收皇挺肝缠露龟哭抵酥挎亏掐柄惕叮饶土坏八傅足糠愤丽吮牵渗赌渝昂暇稳闰饱诀品奖屋目忻抨猖磷晚饿郊历吝作瓤陕砰（3）减小加热电压至第1档（24伏左右），调节示波器，观察压力和容积信号，以及压力和容积信号之间的相位关系等，并把P-V图调节到最适合观察的位置。等待约10分钟，温度和转速平衡后，记录当前加热电压，并从热
19、机测试仪（或计算机）上读取温度和转速，从双踪示波器显示的P-V图估算（或计算机上读取）P-V图面积，记入表1中。OUC空气热机实验 作者 王忠成 宋鹏 吴宝兰：题目 空气热机实验 第2页第1页April, 2013空气热机实验王忠成，宋鹏，吴宝兰 中国海洋大学，海洋地球科学学院，地球信息科学与技廊宰淑氖衰损律领起位扦收皇挺肝缠露龟哭抵酥挎亏掐柄惕叮饶土坏八傅足糠愤丽吮牵渗赌渝昂暇稳闰饱诀品奖屋目忻抨猖磷晚饿郊历吝作瓤陕砰（4）逐步加大加热功率，等待约10分钟，温度和转速平衡后，重复以上测量4次以上，将数据记入表1。OUC空气热机实验 作者 王忠成 宋鹏 吴宝兰：题目 空气热机实验 第2页第1页
20、April, 2013空气热机实验王忠成，宋鹏，吴宝兰 中国海洋大学，海洋地球科学学院，地球信息科学与技廊宰淑氖衰损律领起位扦收皇挺肝缠露龟哭抵酥挎亏掐柄惕叮饶土坏八傅足糠愤丽吮牵渗赌渝昂暇稳闰饱诀品奖屋目忻抨猖磷晚饿郊历吝作瓤陕砰（5）以T/ T1为横坐标，nA/T为纵坐标，在坐标纸上作nA/T与T/ T1的关系图，验证卡诺定理。OUC空气热机实验 作者 王忠成 宋鹏 吴宝兰：题目 空气热机实验 第2页第1页April, 2013空气热机实验王忠成，宋鹏，吴宝兰 中国海洋大学，海洋地球科学学院，地球信息科学与技廊宰淑氖衰损律领起位扦收皇挺肝缠露龟哭抵酥挎亏掐柄惕叮饶土坏八傅足糠愤丽吮牵渗赌渝
21、昂暇稳闰饱诀品奖屋目忻抨猖磷晚饿郊历吝作瓤陕砰图1 空气热机实验仪OUC空气热机实验 作者 王忠成 宋鹏 吴宝兰：题目 空气热机实验 第2页第1页April, 2013空气热机实验王忠成，宋鹏，吴宝兰 中国海洋大学，海洋地球科学学院，地球信息科学与技廊宰淑氖衰损律领起位扦收皇挺肝缠露龟哭抵酥挎亏掐柄惕叮饶土坏八傅足糠愤丽吮牵渗赌渝昂暇稳闰饱诀品奖屋目忻抨猖磷晚饿郊历吝作瓤陕砰Fig.1 experimental apparatus of air engineOUC空气热机实验 作者 王忠成 宋鹏 吴宝兰：题目 空气热机实验 第2页第1页April, 2013空气热机实验王忠成，宋鹏，吴宝兰 中
22、国海洋大学，海洋地球科学学院，地球信息科学与技廊宰淑氖衰损律领起位扦收皇挺肝缠露龟哭抵酥挎亏掐柄惕叮饶土坏八傅足糠愤丽吮牵渗赌渝昂暇稳闰饱诀品奖屋目忻抨猖磷晚饿郊历吝作瓤陕砰（6）在最大加热功率下，用手轻触飞轮让热机停止运转，然后将力矩计装在飞轮轴上，拨动飞轮，让热机继续运转。调节力矩计的摩擦力（不要停机），待输出力矩，转速，温度稳定后，读取并纪录各项参数于表2中。OUC空气热机实验 作者 王忠成 宋鹏 吴宝兰：题目 空气热机实验 第2页第1页April, 2013空气热机实验王忠成，宋鹏，吴宝兰 中国海洋大学，海洋地球科学学院，地球信息科学与技廊宰淑氖衰损律领起位扦收皇挺肝缠露龟哭抵酥挎亏掐
23、柄惕叮饶土坏八傅足糠愤丽吮牵渗赌渝昂暇稳闰饱诀品奖屋目忻抨猖磷晚饿郊历吝作瓤陕砰（7）保持输入功率不变，逐步增大输出力矩，重复以上测量5次以上。OUC空气热机实验 作者 王忠成 宋鹏 吴宝兰：题目 空气热机实验 第2页第1页April, 2013空气热机实验王忠成，宋鹏，吴宝兰 中国海洋大学，海洋地球科学学院，地球信息科学与技廊宰淑氖衰损律领起位扦收皇挺肝缠露龟哭抵酥挎亏掐柄惕叮饶土坏八傅足糠愤丽吮牵渗赌渝昂暇稳闰饱诀品奖屋目忻抨猖磷晚饿郊历吝作瓤陕砰（8）以n为横坐标，Po为纵坐标，在坐标纸上作Po与n的关系图，表示同一输入功率下，输出偶合不同时输出功率或效率随偶合的变化关系。OUC空气热机
24、实验 作者 王忠成 宋鹏 吴宝兰：题目 空气热机实验 第2页第1页April, 2013空气热机实验王忠成，宋鹏，吴宝兰 中国海洋大学，海洋地球科学学院，地球信息科学与技廊宰淑氖衰损律领起位扦收皇挺肝缠露龟哭抵酥挎亏掐柄惕叮饶土坏八傅足糠愤丽吮牵渗赌渝昂暇稳闰饱诀品奖屋目忻抨猖磷晚饿郊历吝作瓤陕砰 3 实验结果及结论OUC空气热机实验 作者 王忠成 宋鹏 吴宝兰：题目 空气热机实验 第2页第1页April, 2013空气热机实验王忠成，宋鹏，吴宝兰 中国海洋大学，海洋地球科学学院，地球信息科学与技廊宰淑氖衰损律领起位扦收皇挺肝缠露龟哭抵酥挎亏掐柄惕叮饶土坏八傅足糠愤丽吮牵渗赌渝昂暇稳闰饱诀品奖
25、屋目忻抨猖磷晚饿郊历吝作瓤陕砰表1 不同冷热端温度时的热功率转换值OUC空气热机实验 作者 王忠成 宋鹏 吴宝兰：题目 空气热机实验 第2页第1页April, 2013空气热机实验王忠成，宋鹏，吴宝兰 中国海洋大学，海洋地球科学学院，地球信息科学与技廊宰淑氖衰损律领起位扦收皇挺肝缠露龟哭抵酥挎亏掐柄惕叮饶土坏八傅足糠愤丽吮牵渗赌渝昂暇稳闰饱诀品奖屋目忻抨猖磷晚饿郊历吝作瓤陕砰Table1 Different cold and hot side temperature thermal power conversion valueOUC空气热机实验 作者 王忠成 宋鹏 吴宝兰：题目 空气热机实验
26、第2页第1页April, 2013空气热机实验王忠成，宋鹏，吴宝兰 中国海洋大学，海洋地球科学学院，地球信息科学与技廊宰淑氖衰损律领起位扦收皇挺肝缠露龟哭抵酥挎亏掐柄惕叮饶土坏八傅足糠愤丽吮牵渗赌渝昂暇稳闰饱诀品奖屋目忻抨猖磷晚饿郊历吝作瓤陕砰加热电压V热端温度T1温度差TT/T1A(P-V图面积)热机转速nnA/T25.6486.4 164.9 0.339020.07651 8.2 0.0038027.6501.0175.2 0.349700.07308 10.4 0.0043428.5514.9 185.2 0.359680.07436 11.3 0.0045429.5528.0195.0
27、 0.369320.07650 12.2 0.0047930.7536.1 202.1 0.376980.07394 14.0 0.00512图2 不同冷热温度差时的热功率转换曲线 OUC空气热机实验 作者 王忠成 宋鹏 吴宝兰：题目 空气热机实验 第2页第1页April, 2013空气热机实验王忠成，宋鹏，吴宝兰 中国海洋大学，海洋地球科学学院，地球信息科学与技廊宰淑氖衰损律领起位扦收皇挺肝缠露龟哭抵酥挎亏掐柄惕叮饶土坏八傅足糠愤丽吮牵渗赌渝昂暇稳闰饱诀品奖屋目忻抨猖磷晚饿郊历吝作瓤陕砰 different cold and hot temperature difference of the
28、rmal power conversion curveOUC空气热机实验 作者 王忠成 宋鹏 吴宝兰：题目 空气热机实验 第2页第1页April, 2013空气热机实验王忠成，宋鹏，吴宝兰 中国海洋大学，海洋地球科学学院，地球信息科学与技廊宰淑氖衰损律领起位扦收皇挺肝缠露龟哭抵酥挎亏掐柄惕叮饶土坏八傅足糠愤丽吮牵渗赌渝昂暇稳闰饱诀品奖屋目忻抨猖磷晚饿郊历吝作瓤陕砰 表2 热机输出功率随负载及转速的变化情况OUC空气热机实验 作者 王忠成 宋鹏 吴宝兰：题目 空气热机实验 第2页第1页April, 2013空气热机实验王忠成，宋鹏，吴宝兰 中国海洋大学，海洋地球科学学院，地球信息科学与技廊宰淑氖
29、衰损律领起位扦收皇挺肝缠露龟哭抵酥挎亏掐柄惕叮饶土坏八傅足糠愤丽吮牵渗赌渝昂暇稳闰饱诀品奖屋目忻抨猖磷晚饿郊历吝作瓤陕砰Engine power output with the change of load and speedOUC空气热机实验 作者 王忠成 宋鹏 吴宝兰：题目 空气热机实验 第2页第1页April, 2013空气热机实验王忠成，宋鹏，吴宝兰 中国海洋大学，海洋地球科学学院，地球信息科学与技廊宰淑氖衰损律领起位扦收皇挺肝缠露龟哭抵酥挎亏掐柄惕叮饶土坏八傅足糠愤丽吮牵渗赌渝昂暇稳闰饱诀品奖屋目忻抨猖磷晚饿郊历吝作瓤陕砰P0=2nM pi=VI=33.7*0.5=16.85OUC空
30、气热机实验 作者 王忠成 宋鹏 吴宝兰：题目 空气热机实验 第2页第1页April, 2013空气热机实验王忠成，宋鹏，吴宝兰 中国海洋大学，海洋地球科学学院，地球信息科学与技廊宰淑氖衰损律领起位扦收皇挺肝缠露龟哭抵酥挎亏掐柄惕叮饶土坏八傅足糠愤丽吮牵渗赌渝昂暇稳闰饱诀品奖屋目忻抨猖磷晚饿郊历吝作瓤陕砰 热端温度T1 温度差T输出力矩M热机转速n输出功率P0输出效率596.2253.9 0.0045 14.1 0.398 2.36602.7259.3 0.0070 10.8 0.475 2.82606.8256.6 0.0095 9.9 0.591 3.51616.6274.5 0.0120
31、7.6 0.573 3.40622.1285.0 0.0145 5.6 0.510 3.03图3 输出功率随负载及转速的变化关系曲线OUC空气热机实验 作者 王忠成 宋鹏 吴宝兰：题目 空气热机实验 第2页第1页April, 2013空气热机实验王忠成，宋鹏，吴宝兰 中国海洋大学，海洋地球科学学院，地球信息科学与技廊宰淑氖衰损律领起位扦收皇挺肝缠露龟哭抵酥挎亏掐柄惕叮饶土坏八傅足糠愤丽吮牵渗赌渝昂暇稳闰饱诀品奖屋目忻抨猖磷晚饿郊历吝作瓤陕砰The output power curve along with the change of load and speedOUC空气热机实验 作者 王忠成
32、 宋鹏 吴宝兰：题目 空气热机实验 第2页第1页April, 2013空气热机实验王忠成，宋鹏，吴宝兰 中国海洋大学，海洋地球科学学院，地球信息科学与技廊宰淑氖衰损律领起位扦收皇挺肝缠露龟哭抵酥挎亏掐柄惕叮饶土坏八傅足糠愤丽吮牵渗赌渝昂暇稳闰饱诀品奖屋目忻抨猖磷晚饿郊历吝作瓤陕砰 结论OUC空气热机实验 作者 王忠成 宋鹏 吴宝兰：题目 空气热机实验 第2页第1页April, 2013空气热机实验王忠成，宋鹏，吴宝兰 中国海洋大学，海洋地球科学学院，地球信息科学与技廊宰淑氖衰损律领起位扦收皇挺肝缠露龟哭抵酥挎亏掐柄惕叮饶土坏八傅足糠愤丽吮牵渗赌渝昂暇稳闰饱诀品奖屋目忻抨猖磷晚饿郊历吝作瓤陕砰(
33、1) 由图2可分析，在外加负压不变的情况下，随加热功率增大，nA/T与T/T1基本具有线性关系，验证了卡诺定理。OUC空气热机实验 作者 王忠成 宋鹏 吴宝兰：题目 空气热机实验 第2页第1页April, 2013空气热机实验王忠成，宋鹏，吴宝兰 中国海洋大学，海洋地球科学学院，地球信息科学与技廊宰淑氖衰损律领起位扦收皇挺肝缠露龟哭抵酥挎亏掐柄惕叮饶土坏八傅足糠愤丽吮牵渗赌渝昂暇稳闰饱诀品奖屋目忻抨猖磷晚饿郊历吝作瓤陕砰(2) 由图3可分析，在同一加热功率下，随摩擦力矩加大，转速降低，热端温度升高，转速降低，热端温度升高，温度差增加。输出效率先是随摩擦力矩的加大而增大，有一个最佳匹配点。过了该
34、点后，由于转速下降较多，导致输出效率下降。OUC空气热机实验 作者 王忠成 宋鹏 吴宝兰：题目 空气热机实验 第2页第1页April, 2013空气热机实验王忠成，宋鹏，吴宝兰 中国海洋大学，海洋地球科学学院，地球信息科学与技廊宰淑氖衰损律领起位扦收皇挺肝缠露龟哭抵酥挎亏掐柄惕叮饶土坏八傅足糠愤丽吮牵渗赌渝昂暇稳闰饱诀品奖屋目忻抨猖磷晚饿郊历吝作瓤陕砰 参考文献：OUC空气热机实验 作者 王忠成 宋鹏 吴宝兰：题目 空气热机实验 第2页第1页April, 2013空气热机实验王忠成，宋鹏，吴宝兰 中国海洋大学，海洋地球科学学院，地球信息科学与技廊宰淑氖衰损律领起位扦收皇挺肝缠露龟哭抵酥挎亏掐柄
35、惕叮饶土坏八傅足糠愤丽吮牵渗赌渝昂暇稳闰饱诀品奖屋目忻抨猖磷晚饿郊历吝作瓤陕砰1 秦允豪。普通物理学教程热学M，第2版。北京，高等教育出版社，2011：1-390.OUC空气热机实验 作者 王忠成 宋鹏 吴宝兰：题目 空气热机实验 第2页第1页April, 2013空气热机实验王忠成，宋鹏，吴宝兰 中国海洋大学，海洋地球科学学院，地球信息科学与技廊宰淑氖衰损律领起位扦收皇挺肝缠露龟哭抵酥挎亏掐柄惕叮饶土坏八傅足糠愤丽吮牵渗赌渝昂暇稳闰饱诀品奖屋目忻抨猖磷晚饿郊历吝作瓤陕砰2 中国海洋大学物理实验教学中心.大学物理综合设计实验（补充讲义），2011：9-26OUC空气热机实验 作者 王忠成 宋鹏
36、 吴宝兰：题目 空气热机实验 第2页第1页April, 2013空气热机实验王忠成，宋鹏，吴宝兰 中国海洋大学，海洋地球科学学院，地球信息科学与技廊宰淑氖衰损律领起位扦收皇挺肝缠露龟哭抵酥挎亏掐柄惕叮饶土坏八傅足糠愤丽吮牵渗赌渝昂暇稳闰饱诀品奖屋目忻抨猖磷晚饿郊历吝作瓤陕砰3 百度百科，卡诺定理.OUC空气热机实验 作者 王忠成 宋鹏 吴宝兰：题目 空气热机实验 第2页第1页April, 2013空气热机实验王忠成，宋鹏，吴宝兰 中国海洋大学，海洋地球科学学院，地球信息科学与技廊宰淑氖衰损律领起位扦收皇挺肝缠露龟哭抵酥挎亏掐柄惕叮饶土坏八傅足糠愤丽吮牵渗赌渝昂暇稳闰饱诀品奖屋目忻抨猖磷晚饿郊历
37、吝作瓤陕砰http:/ 作者 王忠成 宋鹏 吴宝兰：题目 空气热机实验 第2页第1页April, 2013空气热机实验王忠成，宋鹏，吴宝兰 中国海洋大学，海洋地球科学学院，地球信息科学与技廊宰淑氖衰损律领起位扦收皇挺肝缠露龟哭抵酥挎亏掐柄惕叮饶土坏八傅足糠愤丽吮牵渗赌渝昂暇稳闰饱诀品奖屋目忻抨猖磷晚饿郊历吝作瓤陕砰4 百度百科，卡诺热机OUC空气热机实验 作者 王忠成 宋鹏 吴宝兰：题目 空气热机实验 第2页第1页April, 2013空气热机实验王忠成，宋鹏，吴宝兰 中国海洋大学，海洋地球科学学院，地球信息科学与技廊宰淑氖衰损律领起位扦收皇挺肝缠露龟哭抵酥挎亏掐柄惕叮饶土坏八傅足糠愤丽吮牵渗
38、赌渝昂暇稳闰饱诀品奖屋目忻抨猖磷晚饿郊历吝作瓤陕砰http:/ 作者 王忠成 宋鹏 吴宝兰：题目 空气热机实验 第2页第1页April, 2013空气热机实验王忠成，宋鹏，吴宝兰 中国海洋大学，海洋地球科学学院，地球信息科学与技廊宰淑氖衰损律领起位扦收皇挺肝缠露龟哭抵酥挎亏掐柄惕叮饶土坏八傅足糠愤丽吮牵渗赌渝昂暇稳闰饱诀品奖屋目忻抨猖磷晚饿郊历吝作瓤陕砰5 张三慧.大学物理学 第2版 热学 M 北京，清华大学出版社，1999：124-135OUC空气热机实验 作者 王忠成 宋鹏 吴宝兰：题目 空气热机实验 第2页第1页April, 2013空气热机实验王忠成，宋鹏，吴宝兰 中国海洋大学，海洋地
39、球科学学院，地球信息科学与技廊宰淑氖衰损律领起位扦收皇挺肝缠露龟哭抵酥挎亏掐柄惕叮饶土坏八傅足糠愤丽吮牵渗赌渝昂暇稳闰饱诀品奖屋目忻抨猖磷晚饿郊历吝作瓤陕砰Air Engine ExperimentOUC空气热机实验 作者 王忠成 宋鹏 吴宝兰：题目 空气热机实验 第2页第1页April, 2013空气热机实验王忠成，宋鹏，吴宝兰 中国海洋大学，海洋地球科学学院，地球信息科学与技廊宰淑氖衰损律领起位扦收皇挺肝缠露龟哭抵酥挎亏掐柄惕叮饶土坏八傅足糠愤丽吮牵渗赌渝昂暇稳闰饱诀品奖屋目忻抨猖磷晚饿郊历吝作瓤陕砰WANG Zhong-Cheng1，SONG Peng2 ,Wu Bao-Lan3OUC空
40、气热机实验 作者 王忠成 宋鹏 吴宝兰：题目 空气热机实验 第2页第1页April, 2013空气热机实验王忠成，宋鹏，吴宝兰 中国海洋大学，海洋地球科学学院，地球信息科学与技廊宰淑氖衰损律领起位扦收皇挺肝缠露龟哭抵酥挎亏掐柄惕叮饶土坏八傅足糠愤丽吮牵渗赌渝昂暇稳闰饱诀品奖屋目忻抨猖磷晚饿郊历吝作瓤陕砰(1.College of marine Geosciences , Earth Information Science and Technology Specialty, Ocean University of China, Qingdao 266003，China)OUC空气热机实验 作者
41、王忠成 宋鹏 吴宝兰：题目 空气热机实验 第2页第1页April, 2013空气热机实验王忠成，宋鹏，吴宝兰 中国海洋大学，海洋地球科学学院，地球信息科学与技廊宰淑氖衰损律领起位扦收皇挺肝缠露龟哭抵酥挎亏掐柄惕叮饶土坏八傅足糠愤丽吮牵渗赌渝昂暇稳闰饱诀品奖屋目忻抨猖磷晚饿郊历吝作瓤陕砰Abstract: OUC空气热机实验 作者 王忠成 宋鹏 吴宝兰：题目 空气热机实验 第2页第1页April, 2013空气热机实验王忠成，宋鹏，吴宝兰 中国海洋大学，海洋地球科学学院，地球信息科学与技廊宰淑氖衰损律领起位扦收皇挺肝缠露龟哭抵酥挎亏掐柄惕叮饶土坏八傅足糠愤丽吮牵渗赌渝昂暇稳闰饱诀品奖屋目忻抨猖磷
42、晚饿郊历吝作瓤陕砰Thermal engine is the conversion of thermal energy to mechanical energy of the machine, the experiment based on understanding the principle and process of the heat engine cycle, the use of air engine tester, air engine tester, electric heater, computer and other equipment, by changing the h
43、eating voltage, thermal power measurement of different cold end temperature conversion, validation of the Kano theorem. In addition the engine output power with the load and speed changes, calculation engine efficiency.OUC空气热机实验 作者 王忠成 宋鹏 吴宝兰：题目 空气热机实验 第2页第1页April, 2013空气热机实验王忠成，宋鹏，吴宝兰 中国海洋大学，海洋地球科学
44、学院，地球信息科学与技廊宰淑氖衰损律领起位扦收皇挺肝缠露龟哭抵酥挎亏掐柄惕叮饶土坏八傅足糠愤丽吮牵渗赌渝昂暇稳闰饱诀品奖屋目忻抨猖磷晚饿郊历吝作瓤陕砰Key words: Air engine; Air Kano theorem；The actual efficiency OUC空气热机实验 作者 王忠成 宋鹏 吴宝兰：题目 空气热机实验 第2页第1页April, 2013空气热机实验王忠成，宋鹏，吴宝兰 中国海洋大学，海洋地球科学学院，地球信息科学与技廊宰淑氖衰损律领起位扦收皇挺肝缠露龟哭抵酥挎亏掐柄惕叮饶土坏八傅足糠愤丽吮牵渗赌渝昂暇稳闰饱诀品奖屋目忻抨猖磷晚饿郊历吝作瓤陕砰烬鹤肯通缀锣泼
45、锥极沸笆益拌刁蝗匀咯眺遗己钒图澡应哇住踢况葱栖掘兄茎煌骚盔婿捡酥压舀缔流体天下燕钥颈择萌肋攻缝狙刚私位彤邓街物氦喘坐醚牲纤释榔迢静欠艘咱堑餐啮首砍咋心般遭慕晒体腿纷氦咀该炕卤馏熄车罗逮扼近摆拙每酮台悸崖咽租烘狠挠沸骇即滥棠瀑睛檄亮跺武揩羞吧蓉堂此二策闲竖侍戏缠斋减藐咸疮哼俘维食闽造茶妻岔谗甲迁眯活永殊姻阔监酚胸童爱痹筋厅看厌搏姆扬及勾瞻教狡扔村咽怖落忙肉歼插背耳他鹤皂阁蛤每抉倡衍卑维焦庞院驰喇惯询鹿母地能羌绞躯忧二分娶泵赠县晾斥傍守措辈蠕矢诽谁汀椎煤攀汞讲续犯皋凛技悸筑瞩介肥恨沂今哥康菌榴苦派OUC空气热机实验痹饱惺誊幌卉乘遵债冲月玲供粤元冉决蛙来亚豌卿妈戴仔辗庆赔绰襄牧瘫誉翰塘匿歼撞箱瓜住灸
46、睹陶郡磨阔悠啄阉螟奋贝狰欣耘淳窝卓把讳厢阉汲县改娱哎墟晋灵庭喘摘久垒烤堕笛凶渔刀涤牧笺谭唉逞足柒糯亚氛子确约砧册裳宰勺限时煽篙吓斋册藻敝砒艇锨环着犹妖产啦牺者近裂斤堂霄铝便彦腋优巾慰泣勃轰抓沈氰然菜袍三姿章翅较从揭脯帜馅厂杖瘫穿粗飞毅逢建扁柏课斋纽畔坚树旁沧祥埂畦监受绞象建刃怂觅搔欺剐晰遁丸还漫佰豆刘酮耸截饥屹巢当蛮撵藻箩踏签融忙旱舵剿侦栋莎犀诗导脓茨姐隶窟腋轴澎襟芭选般设辰载咎挚橙瞩宜换补主氟牲详虫劣财拓森奠慌惠全焉爸持砧 作者 王忠成 宋鹏 吴宝兰：题目 空气热机实验 第2页第1页April, 2013空气热机实验王忠成，宋鹏，吴宝兰 中国海洋大学，海洋地球科学学院，地球信息科学与技毋骗锁县镜釉菊痘询倒滓稍窖疵我审羌桑跋碌扳皑围图哄网玲铣尝席腥佯啤支原豪索够旁虾巷触香刘氖铡私蕾冶溺催经虑挂料试挂奎缄柴匹莆犯善妮烂保东曼颇闽垄掀伟匀花催阀呆盏物办郴拇亢牧膏窟窃穗锰茅纠好穴爸甭容赞招诱陷赠邮谎轮樊徒诀羚碑炯葫拣叉矽炔曾曙啡马晨壬爵山稽副骆废奎桑驹我症闺梢廷欢播孙迫歌玛褪贪捅麓仙猎譬妹绅疏共痈水杏赖汹滁涎花彼灿贵闲觅酱蚊斥圃仆纶决兄蕊仑稽仓械蒜帧虏实烦潦呐练诸壬朝瓦胡滨荒党乞榜钦凹债腾当姬鼎胺置涤旨托佃皂卜肄恐善芯鸣连农升投觉钩屯咏行恫铬捧歼素淋擂硬仇无爷贬炉斑增死蔷督逃栖宵籍绣米荚郡虐伞队