第十四章 内能的利用与转化
一、内能与热机
热机概述： 热机是一种能将内能转化为机械能的机器。在内燃机中，这一转化过程尤为重要。内燃机的运作包含一系列的冲程，其中最关键的是做功冲程。在这一阶段，内能转化为机械能，驱动机器运作。而飞轮每转动两次，便完成一次做功，经历了四个冲程。
汽油机与柴油机的主要差异： 汽油机的点火方式为点燃式，其气缸顶部配备火花塞，效率相对较低（大约20%-30%），吸入的是空气和汽油的混合物。而柴油机则是压燃式，其气缸顶部装有喷油嘴，效率较高（大约30%-45%），吸入的仅是空气。
二、燃料的热值与热机的效率
燃料的热值： 某种燃料完全燃烧时释放的热量与其质量之比，即为该燃料的热值。酒精的热值为3.0×10^7J/kg，表示1kg酒精完全燃烧可产生3.0×10^7J的热量。同样，煤气的热值为3.9×10^7J/m^3，意味着1m^3煤气完全燃烧会释放相应的热量。值得注意的是，热值是燃料的一种特性，与其种类有关，与其形态、质量、体积无关。
热机的效率： 热机工作时，有用功部分与燃料完全燃烧释放的总能量之比，即为热机的效率。提高热机效率的关键在于改善燃烧环境使燃料尽可能完全燃烧、减小各种热散失、减少部件间的摩擦以及充分利用废气带走的能量等。这些措施都能有效提高燃料的利用率。
三、能量的转化与守恒定律
