第二章 能量的转换
**节 能量的基本性质
第二节 能量转换的基本原理
一、概述
研究能量属性及其转换规律的科学是热力学。从热力学的角度看,能量是物质运动的度量,运动是物质的存在的形式,因此一切物质都有能量。物质的运动可以分为宏观运动和微观运动。度量物质宏观运动能量的是宏观动能和位能。度量物质微观运动能量的是所谓“热力学能”,热力学能广义上讲包括分子热运动形成的内动能、分子间相互作用所形成的内位能、维持一定分子结构的化学能和原子核内部的核能。温度越高,分子的内动能越大;内位能取决于分子之间的距离,距离越小,内位能越大。在没有化学反应和核反应的物理过程中,化学能和核能都不变,所以热力学能的变化只包括内动能和内位能的变化。只要物质运动状态一定,物质拥有的能量就一定。所以物质的能量仅仅取决于物质的状态,即状态参数。
尽管物质的运动多种多样,但就其形态而论只有有序(有规则)运动和无序(无规则)运动两类。人们常将量度有序运动的能量称为有序能,量度无序运动的能量称为无序能。显然,一切宏观整体运动的能量和大量电子定向运动的电能都是有序能;而物质内部分子杂乱无章的热运动则是无序能。大量事实证明,有序能可以完全、无条件地转换为无序能;相反的转换却是有条件的、不完全的。能量和能量转换这一特性,导致能量不仅有“量”的多少,而且有“质”的高低。而这正是能量转换中两个*重要的方面。
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