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主题:空调制热的效率 -- 大问号

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家园 可能是我没说清楚

对于你所说的,我完全赞同。也就是说,热机的效率不仅取决于本身的损耗,也受到两个热源温度的影响,这是热力学定律决定的。而这个关系diamond河友已经说得比较清楚了。

另外需要商榷的是,一个物体从55度降到35度,和从75度降到55度,完全可以产生相同的机械能,亦即百分之百的把热势能转化为其他形式的能。当然这时不能使用热机,因为热机的效率是有限的,我们可以简单的考虑理想气体的绝热膨胀。当气体膨胀时,理想气体对外做功。由于不存在另一个热源,也就没有热量转移。所以气体温度降低所释放的热能完全转化为对外做功,理想情况下可以完全转化为机械能。

所以说,热势能和机械势能之间的区别并不是那么容易说清楚的。不过有点是可以确定的,经过跟大家的讨论,我对这个概念是越来越清楚了。

补充说明一下我的理解。

热势能和机械势能都是指一个物体在一个场中具有的能量。机械势能对应的是力场,而热势能对应的温度这个场(这里用场来形容并不准确,因为物体与温度没有相互作用,但是为了便于理解,就对应力场的概念引入了温度场这个说法)。机械势能可以用两个值来衡量,物体在场中的受力和物体距离零势能面的距离,这两个值是向量且可能是变量,所以需要路径积分求解。热势能也可以用两个值来衡量,物体本身的热容和物体的绝对温标(绝对零度也是一个特殊的零势能面),这两个值都是标量且一旦确定不会再变,所以一个物体的热势能可以用热容乘以绝对温标来表示。

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