電加熱的方法中什么方法熱效率最高？

【專家解說】：因為電流的熱效應(yīng)的公式是：Q=UIt，所以熱效率與電熱器的種類等無關(guān)。又因為，熱效率公式是：W有/Q放=η，故電加熱時，盡量損失較少的熱量則可達到更高值的熱效率。

熱效率的含義是：
對于特定熱能轉(zhuǎn)換裝置，其有效輸出的能量與輸入的能量之比，是無量綱指標，一般用百分比表示。常見的有發(fā)電裝置、鍋爐裝置、發(fā)動機裝置等，有以下三種定義方法：發(fā)電效率，裝置效率，循環(huán)效率。在鍋爐中，一般不將鼓風(fēng)機、引風(fēng)機、爐排運動等小號的能量計入輸入能量，而是單獨計算和衡量。
發(fā)動機中轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械功的熱量與所消耗的熱量的比值。發(fā)動機的熱效率分為指示熱效以及有效熱效率兩種。指示熱效率是指發(fā)動機實際循環(huán)指示功與所消耗的燃料熱量的比值。有效熱效率是指實際循環(huán)的有效功與所消耗的熱量的比值，是衡量發(fā)動機經(jīng)濟性能的重要指標。

提高熱效率的途徑：

能源物質(zhì)或發(fā)動機的效率η，可以表示為做功W或A與能量E或熱Q的比，即
η= W/E = A/E
由⑶--⑺式，及⑼-⑿式的E=Q+W=PE+（1-P)E，W=A=（1-P)E，則
η= 1-P = 1-Wi/Ω = q ⒁
或
η= 1-lnW/lnΩ = -lnP/lnΩ ⒂
= 1-S/klnΩ ⒃
由統(tǒng)計熵S=k`-`B`!`lnW，和P=W/Ω得
W=EXP(S/k`-`B`!`)
P=EXP(S/k`-`B`!`)/Ω
則效率還可以用熵表示
η=1-EXP(S/k`-`B`!`)/Ω ⒄
將P=2/3代入⒁式，就得到與η=1-Q`-`2`!`/Q`-`1`!`=1/3同樣的結(jié)果
η=1-P=1-2/3=1/3
即單級無序熱機的效率極限1/3。對于多級熱機，后級熱機所具有的總能量Ei+1，是前級熱機排放出的熱量Qi，Ei+1=Qi；他的效率就是前級熱機效率的1/3，ηi+1=ηi（1/3），則n級熱機的復(fù)合效率
ηn=∑∏ηi
對ηi=1/3的n級熱機，他的復(fù)合效率的極限
limηn=lim∑（1/3）n=1/2
n→∞ n→∞
只有當P=0時，系統(tǒng)的微觀狀態(tài)高度有序，η=1-P=1，則發(fā)動機的效率為100%，這是單級發(fā)動機的效率。
如果用多級發(fā)動機，要想使發(fā)動機的效率達到1，只需每單級發(fā)動機的效率，即有序度為P=1/2就行，
limηn=lim∑（1/2）n=1
求解
若只想使用有限級的發(fā)動機就能使效率達到100%，利用復(fù)合效率公式，及其等比級數(shù)的和式S=a[（1-qn)/（1-q)]就能推出所需的單級發(fā)動機的效率或有序度P。通常，應(yīng)有a=q=η，S=1。只用兩級發(fā)動機，即n=2，就要使機組的效率趨向100%時，則S=a[（1-q2）/（1-q)]式有
η2+ η - 1 = 0
`.`解得
η1=-（1+51/2）/2
η2=（51/2-1）/2
因η≯1，η≮0，故舍棄η1=-（1+51/2）/2，保留η=（51/2-1）/2的解。即只需發(fā)動機的單級效率η=（51/2-1）/2或P=1-η=（3-51/2）/2，就可使二級有序發(fā)動機的組合效率達到100%。此種組合的不完全有序因有序度P=（3-51/2）/2，較之完全有序P=1小得多，故實現(xiàn)起來相對于P=1要容易些、可能性更大些。其他級數(shù)的發(fā)動機也可仿此處理，他們的單級效率通常在（3-51/2）/2<P<1/2或（51/2-1）/2<；η<1/2之間。當然，單級有序發(fā)動機的效率越高越好如η=2/3，η=1,P=0最好。