我们的身边用着好多的机械发动机，可是对于这些“新奴隶”的功率我们还有很多弄不清楚。和动物发动机相比较，用非常小的体积聚集特别巨大的功率就是机械发动机的优点。马和大象在古时候人们的眼里就是最强大的“机械”。那时候增加功率的唯一方法就是增加马和大象的数量。在现在用一台发动机就替代了许多马的这个问题，是新时代技术要解决的。
重量为2 吨，功率是20 马力的蒸汽机是100 多年前最强大的机械。这相当于每100 千克重的机械能产生1 马力的功率。我们可以让1 马力的功率等于1 匹马的功率，这样可以方便计算。所以，如果是马（平均重量是500 千克），1 马力就要重500 千克，如果是机械，1 马力重100 千克，20 马力的蒸汽机就好像是在1 匹马的身上集合了5 匹马的功率。
现在体重100 吨的机械可以产生2 000 马力，它的平均马力重量就更小。而120 吨的电车功率是4 500 马力，它的平均马力重量只有27 千克。
航空发动机在这方面进步最大。一个重500 千克的航空发动机功率就可以达到550 马力，它的平均马力重不到1 千克。图8-4把这些比值表示得很形象：每种机械的发动机的平均马力重多少，就用马头上涂黑的部分表示。
图8-4 每种机械的发动机的平均马力重多少，就用马头上涂黑的部分表示
表示得更清楚的是图8-5，其中的小马和大马形状的突出比例，正是相同马力的钢铁机械和肉体牲口的重量比例。
图8-5 相同功率的航空发动机和马两者的重量比
在图8-6中我们可以更加清晰地看出，缸容量只有2 升的航空发动机功率就有162 马力，和马的功率相比比例悬殊。
图8-6 162 马力的航空发动机汽缸容量只有2 升(www.xing528.com)
竞赛并没有结束，现代发动机的技术还没有达到顶峰。[3]燃料中的能量并没有被我们完全开发出来。我们此刻可以算一算，要使1 升水的温度升高1℃的热量（1 大卡热量）中具体包含了多大功。1 大卡的热量完全转变为动能，可以发挥出4 186 焦耳的功，相当于把重427 千克的物体提高1 米（图8-7）。但是现在发动机对能量的有效利用率只有10%～30%，也就是说在1 大卡热量提供的4 186 焦耳功里，发动机只能利用1 000 焦耳左右。
图8-7 1 大卡热量完全转变为机械能，可以把重427 千克的物体提高1 米
在人类利用能源转化为机械能的发明中，功率最大的是哪一种呢？答案是火器。
当今我们用的步枪只有4 千克的重量，真正起作用的地方也不过2 千克，但是在打枪的那一刻它可以产生4 000 焦耳的功。初看似乎没有什么了不起的，可是我们应当清楚火药气体对子弹的作用只有在枪膛里才会有效，而其中的时间是非常短的，只有
秒。我们对发动机功率的表示一般都是指1 秒钟里做的功，所以如果以此来计算火药的功率，那一定是个非常惊人的数字——4 000×800=3 200 000 焦耳/秒，折合4 300 马力。假如用步枪的真正起作用的部分2 千克除这个功率，就可以得出1 马力大约只需半克重量！我们可以想象，这样只有甲壳虫大小重的小马，竟然有着和一匹真马相当的功率！
假如让我们省去重量而单独论述功率，那么大炮才是最大的赢家。一个重900 千克的炮弹可以被超级大炮以500 米/秒的速度发射出去（这还不是最佳成熟的技术），它在0.01 秒内产生的功就可以达到1 亿1 千万焦耳左右。图8-8所示就是这个功的形象表示，这个功足够把重量是75 吨的轮船提高到高150米的最高金字塔的顶端。产生这个功的时间是0.01 秒，所以功率是110 亿瓦特，折合为1 500 万马力。
图8-8 大炮做的功，相当于把75 吨的轮船提升到高150 米的金字塔顶
图8-9所示是对一门大型的海军大炮的能量的演示，非常形象。
图8-9 大型海军大炮的能量足可以使36 吨冰块融化成水
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