史特林引擎

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介紹

史特林發動機(Stirling Engine)又名熱空氣引擎,一種閉循環活塞式熱機。閉循環的意思是膨脹和壓縮介質一直保存在氣缸內,而開循環,如內燃機需要與大氣交換氣體。史特林發動機一般被歸為外燃機。


先備知識

熱的本質

  • 分子會追求亂度
  • 熱來自能量
  • 「熱」這個現象,來自於分子震動這個物理行為所產生。

當一股能量注入一個物質,這個物質中的每個分子平均受到的能量升高,於是分子開始「躁動」,開始震動之後這個流體或物體,就會形成所謂的「變熱」

溫度如何影響氣體體積

理想氣體方程式

原理

運作流程圖

補充資料

波以爾定律

波以耳-馬略特定律(英語:Boyle's law,也稱作Boyle–Mariotte law或Mariotte's law),在定量定溫下,理想氣體的體積與壓力成反比。是由愛爾蘭化學家羅伯特·波以耳,在1662年根據實驗結果提出:「在密閉容器中的定量氣體,在恆溫下,氣體的壓力和體積成反比關係。」稱之為波以耳定律:此定律實驗結果首先由Henry Power[1]所發現。這是人類歷史上第一個被發現的「定律」。馬略特在1676年發表在《氣體的本性》論文中:一定質量的氣體在溫度不變時其體積和壓力成反比。波以耳和馬略特這兩人是各自分別獨立確立定律的,因此在英語國家,這一定律被稱為波以耳定律,而在歐洲大陸則被稱為馬略特定律。


  • V 表示氣體的體積
  • p 表示壓力
  • k 為一正常數

火力發電廠

和大部分的發電場一樣,火力發電廠是透過旋轉發電機來產生電。



探究問題

1.請舉出可能造成史特林引擎實驗失敗的原因

  1. 軸線不直,使得活塞上下時容易卡住。
  2. 冷熱溫差不夠大
  3. 活塞會導熱,造成上下兩邊的溫度變得一樣。

2.請問活塞為什麼會被推起來?

因為氣體膨脹,將活塞給推了起來。