1、執(zhí)八、熱機(jī)實(shí)驗(yàn)是研究熱機(jī)和熱泵的效率， 這是一個(gè)最近幾年剛開發(fā)出來的較新穎的熱學(xué)實(shí)驗(yàn)，對有關(guān)熱學(xué)知識的掌握和理解，直接影響到本實(shí)驗(yàn)的成敗。最好具有熱力學(xué)三個(gè)定律、卡諾循環(huán)等知識準(zhǔn)備。預(yù)備知識 1、熱力學(xué)三定律。2、卡諾循環(huán)和卡諾熱機(jī)。3、半導(dǎo)體制冷方面的知識。實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1、了解半導(dǎo)體熱電效應(yīng)原理和應(yīng)用，測量熱泵的實(shí)際效率和卡諾效率。2、在熱機(jī)模式下確定帕爾帖器件的實(shí)際效率，計(jì)算帕爾帖的內(nèi)電阻和熱機(jī)效率。3、測量熱泵的性能系數(shù)。4、通過測量和計(jì)算，比較負(fù)載和內(nèi)阻，選定最佳效率下的最佳負(fù)載。實(shí)驗(yàn)原理熱力學(xué)第一定律 是對能量守恒和轉(zhuǎn)換定律的一種表述方式。 熱力學(xué)第一定律 指出，熱能可以從一個(gè)物體傳遞

2、給另一個(gè)物體，也可以與機(jī)械能或其他能量 相互轉(zhuǎn)換，在傳遞和轉(zhuǎn)換過程中，能量的總值不變。熱力學(xué)第二定律1、開爾文表述：不可能從單一熱源吸取熱量，使之完全變?yōu)橛杏霉Χ灰鹌渌兓?、克勞修斯表述：不可能使熱量從低溫物體傳向高溫物體而不引起其它變化?；蛘?熱不可能自發(fā)地、不付代價(jià)地從低溫傳到高溫。（不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體，而不引起其他變化，這是按照熱傳導(dǎo)的方向來表述的）不可能從單一熱源取熱，把它全部變?yōu)楣Χ划a(chǎn)生其他任何影響熱力學(xué)第三定律 是對熵的論述，一般當(dāng)封閉系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)定平衡時(shí)，熵應(yīng)該為最大值，在任何過程中，熵總是增加，但理想氣體如果是等溫可逆過程熵的變化為零，可是理想氣體實(shí)際

3、并不存在，所以現(xiàn)實(shí)物質(zhì)中，即使是等溫可逆過程，系統(tǒng)的熵也在增加，不過增加的少。？?在絕對零度，任何完美晶體的熵為零；稱為熱力學(xué)第三定律?？ㄖZ循環(huán)（Carnot Cycle）包括兩個(gè)等溫過程和兩個(gè)絕熱過程，理想氣體體系在經(jīng)歷這四個(gè)過程后回到原點(diǎn)。在循環(huán)過程中每一步都是可逆的。1、熱機(jī)原理（卡諾正循環(huán)）2、熱泵原理（卡諾逆循環(huán)）1、熱傳導(dǎo)2、熱機(jī)模式下最佳負(fù)載的選擇實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與數(shù)據(jù)1、測量熱機(jī)效率實(shí)際效率PW ，卡諾效率PhThTcTh卡諾效率和熱效率數(shù)據(jù)處理表（R 2 ）冷端熱端負(fù)載實(shí)際效率卡諾效率加熱檔位Tc(K)Th(K)VH(V)I H(A)PH(W)VW(V)Pw(W)(%)(%)1299

4、302.%.15952299.15312 .65%3299.25322 .95%4299.55333 .15%10%5299.55342 .65%12%2、對熱機(jī)效率測量值進(jìn)行修正在有負(fù)載和無負(fù)載下對應(yīng)參數(shù)低溫端Tc (C)高溫端有負(fù)載Vv (V)無負(fù)載V s(V)Th ( C)VH (V)Ih (A)有負(fù)載無負(fù)載內(nèi)阻為調(diào)整效率為調(diào)整效率和卡諾效率之間的百分誤差:偏差_ max 調(diào)整max100%10 6.4 100%36%10Ph式中PWRPhVh Ih最大效率：即卡諾效率調(diào)整效率：除去損失的能量，使得調(diào)整后的實(shí)際效率接近卡諾效率。3、測量熱泵性能系數(shù)和最大性能系數(shù)實(shí)際性能系數(shù)、最大性能系數(shù)、調(diào)整性能系數(shù)和性能系數(shù)偏差（Th=C ,R=2Ph開路Pr實(shí)際性能系數(shù)：y肴Pr8.42 266 8.27 1.78.27Q)Th(C)Tc(C)負(fù)載兩端K實(shí)際K最大K調(diào)正偏差WV)Ir(A)P<W)效率計(jì)算（2）最大性能系數(shù)：K最大=Th Tc（3）調(diào)整性能系數(shù)：部分功率是用在帕爾帖器件內(nèi)阻上，因此，需調(diào)整，l2r必須從輸入帕爾帖器件的功率中扣除。計(jì)算調(diào)整性能系數(shù)與最大性能系數(shù)的百分誤差:4、在開路模式下計(jì)算帕爾貼器件的熱傳導(dǎo)率（實(shí)驗(yàn)條件：Th=60.0 C,R=2 Q）開路模式下帕爾帖器件的熱傳導(dǎo)率為5、選擇最佳負(fù)載電阻（4號儀器，2007、9、