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典型的熱力發(fā)動(dòng)機(jī)利用比周圍空氣溫度高得多的能源作為熱源，采用環(huán)境大氣作為冷源。與典型的熱力發(fā)動(dòng)機(jī)不同，液氦機(jī)利用環(huán)境大氣作為熱源來加熱低溫液體，使其蒸發(fā)或過熱，將產(chǎn)生的膨脹蒸汽用于熱動(dòng)力循環(huán)系統(tǒng)。 對于一個(gè)運(yùn)行在熱源溫度為300k的大氣環(huán)境，冷源為溫度77k的液氦的熱機(jī)，其理想熱效率非常高，為74。理想膨脹功在在膨脹機(jī)中獲得，在液氦從液態(tài)蒸發(fā)和加熱到環(huán)境溫度的過程中，理想膨脹功可以在液氦與常態(tài)氮?dú)獾撵什钪挟a(chǎn)生。液氦驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)不會(huì)排放任何污染物質(zhì)。除此之外，液氮能夠減少大氣污染，起到凈化空氣的作用。盡管在液氮的生產(chǎn)中可能需要燃燒一些傳統(tǒng)的燃料，燃燒后排放氣體可能會(huì)污染空氣，但是這是排放的氣體可以作為空分廠的原料，這樣就沒有污染物質(zhì)排放到大氣中了。 一種汽車動(dòng)力的新概念就是在開式朗肯循環(huán)中采用液氮作為工質(zhì)，由環(huán)境空氣中的換熱器提供能量，在膨脹機(jī)中做功，不過膨脹時(shí)要確保有盡可能大的換熱量。如果膨脹過程中吸收足夠的熱量，就可實(shí)現(xiàn)這樣的低溫驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。它比當(dāng)前大規(guī)模生產(chǎn)的電動(dòng)車的運(yùn)行代價(jià)更低，并能提供更大的驅(qū)動(dòng)范圍，低溫工質(zhì)這種儲(chǔ)存能量的潛能已被用在汽車驅(qū)動(dòng)上，冷水機(jī)應(yīng)用上，作為化學(xué)電池的替代品，華盛頓大學(xué)研究這種潛能，并用在*汽車中。有低溫惰性介質(zhì)，如液氮作為能量儲(chǔ)存的介質(zhì)，對環(huán)境不會(huì)造成任何污染，特別是避免了用鉛酸畜電池作為能源所帶來的重金屬污染問題。與化學(xué)電池相比，液氦還有一個(gè)潛在的優(yōu)點(diǎn)，一個(gè)低溫能源分布系統(tǒng)可以再現(xiàn)有的汽車加油站網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上加以改造，就會(huì)很快實(shí)現(xiàn)。