一、热机
热机是利用内能来做功的机器，内燃机和汽轮机都属于热机。
1.内燃机
①.内燃机是将液体或气体燃料与空气混合后，直接输入机器内部燃烧产生热能再转化为机械能的一种热机。汽油机、柴油机等都是内燃机。
内燃机②.内燃机具有体积小、质量小、便于移动、热效率高、启动性能好的特点。但是内燃机一般使用石油燃料，同时排出的废气中，有害气体的成分较高。
③.内燃机的工作原理：利用燃料在气缸内燃烧产生的热能，通过气体受热膨胀推动活塞移动，再经过连杆传递到曲轴使其旋转做功。内燃机在实际工作时，由热能到机械能的转变是无数次的连续转变。而每次能量转变，都必须经历进气、压缩、做功和排气四个过程。每进行一次进气、压缩、做功和排气叫作一个工作循环。若曲轴每转两圈，活塞经过四个冲程完成一个工作循环的叫作四冲程内燃机；若曲轴每转一圈，活塞只经过两个冲程就完成一个工作循环的叫作二冲程内燃机。
2.汽轮机
汽轮机①.汽轮机是用蒸汽做功的一种旋转式热力原动机，它的优点是功率大、效率高、结构简单、易损件少，运行安全可靠，调速方便、振动小、噪音小、防爆等，在炼油厂还可以充分利用炼油过程的余热生产蒸汽作为机泵的动力，这样可以综合利用热能。
②.汽轮机主要由喷嘴(也称静叶)与动叶(也称叶片)两个部件组成。喷嘴固定在机壳或隔板上，动叶固定在轮盘上。
③.汽轮机的工作原理：蒸汽通过喷嘴时，压力下降，体积膨胀形成高速气流，推动叶轮旋转而做功。
3.喷气发动机
喷气发动机①.喷气发动机也是一种内燃式热机，燃料在燃烧室中燃烧，燃气向后喷射，从而向前推动物体做功。喷气发动机有空气喷气发动机和火箭喷气发动机两种。前者必需利用外界空气，后者自身携带氧化剂，工作时不需要空气。
②.目前，应用最广泛的空气喷气发动机有涡轮喷气发动机和涡轮风扇喷气发动机两种。它们都通过压气机来压缩空气，从而适应高空空气稀薄的工作状态。
③.涡轮喷气发动机最初由启动机带动压气机来压缩空气，使空气提高到大气压的数倍。压缩空气与喷入的燃料混合后燃烧。高温、高压的燃气推动涡轮机叶片使涡轮机转动，最后以很高的速度从喷管喷出。喷出气体的反冲作用使发动机获得向前的动力。涡轮机带动气压机，使发动机持续工作。而涡轮风扇喷气发动机与涡轮喷气发动机构造差不多，只是在轴的前方多一个由轴带动的大型前置风扇，可以提高发动机的效率。
④.与活塞内燃机相比，空气喷气发动机的优点是重量轻、体积小、功率大，而且构造简单，可使用较经济的航空煤油做燃料。
二、热机的效率
斯特林发动机1.热机的效率是指用来做有用功的能量跟燃料完全燃烧时放出的能量之比。
2.利用工质所获得的热量Q1做机械功后，工质将进入冷源，因此总有一部分热量在做完功后随工质传给冷源，这部分热量损失叫热损耗，设热损耗的热量为Q2，则转换成机械功的热量应为Q1－Q2。热效率：η热＝(Q1－Q2)/Q1×%。
3.热效率反映了工质所获得的热量被机械功利用的程度。实践证明在热循环过程中，有热源就需要有冷源，因此热损耗是不可避免的。理论证明，理想热机的热效率决定于热源和冷源的温度。热源的温度越高，冷源的温度越低，热效率就越高。所以要提高热效率，就应该提高热源的温度、降低冷源的温度、内燃机的热效率比蒸汽机高，是因为汽油、柴油燃烧时，具有比较高的温度，而冷源却是大气。
以前农村常用的燃料4.工质用于做机械功的热量Q1－Q2，也不可能完全转化为有用功，因为热机的各元件之间，热机所带动的机器各元件之间都有摩擦，因此机械损耗也是不可避免的。设机械损耗的热量为Q3，转化为有用功的热量则为Q1－Q2－Q3，机械效率：η机＝(Q1－Q2－Q3)/(Q1－Q2)×%。
5.机械效率反映了在机械传动中，热量利用的程度。
6.提高机械效率的方法是尽量减少各机器零件之间的摩擦。除要求设计合理外，主要是给可动部分涂抹润滑油。
7.热机效率是燃烧效率、热效率、机械效率的总和，如果用η表示，则有η＝η燃·η热·η机＝Q1/Q·(Q1－Q2)/Q1·(Q1－Q2－Q3)/Q1－Q2×%＝Q1－Q2－Q3/Q×%。
8.要提高热机的效率，需要提高以上三种效率。
三、燃料的热值
化学燃料中热值最高的燃料氢气1.热值
①.定义：1kg某种燃料完全燃烧放出的热量。
②.物理意义：反映燃料燃烧放热本领的物理量，热值大，反映1kg的这种燃料完全燃烧时放出的热量多，或者说化学能转化成的内能多。
③.单位：J/kg或J/m3(气体)。
④.单位意义：例：干木柴的热值1.2×J/kg表示1kg干木柴完全燃烧放出的热量是1.2×J。
⑤.性质：热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、体积、放热多少、燃烧时间的长短都无关。
2.燃料燃烧放出的热量
用m表示燃料的质量，用q表示燃料的热值，用Q放表示该燃料完全燃烧时所放出的热量，则Q放＝mq，其中m的单位是kg，q的单位是J/kg，Q放的单位是J。
