English动手搭实验

卡诺热机Carnot heat engine

让热量在冷热源之间流动,理解效率的理论上限。

ηₘₐₓ = 1 − T꜀/Tₕ W = Qₕ − Q꜀高中物理
橙色:吸热,绿色:放热,蓝色:做功
t = 0.00 s
速度
卡诺效率上限57.1%
每轮输出功285.7J
向冷源放热214.3J

卡诺效率与高温热源

75.037.50.0450563675788900ηₘₐₓ (%)Tₕ (K)

低温热源温度取当前设定值;卡诺效率是理想上限。

想一想

高温热源不变,提高低温热源温度,热机的最高效率怎样变化?

模型条件理想可逆循环 · 热源温度恒定且采用开尔文温标 · 无摩擦与散热 · 每轮输入热量由参数给定

实验记录

调好参数后点“记录当前数据”。多记几组不同参数的数据,就能画出它们的关系并做直线拟合;暂停后在不同时刻记录,还可以研究读数随时间的变化。

怎么使用实验室

  1. 选择一个实验在左侧目录按学段或主题切换,也可以搜索概念。
  2. 改变一个参数拖动滑块,或输入范围内的数值。实验会从初始状态立即重新演示。
  3. 慢下来,仔细观察暂停画面、切换倍速,在 3D 模式中拖拽换个角度,结合读数与曲线理解变化。
  4. 验证你的猜想阅读原理和模型条件,回答“想一想”里的问题。