华中科技大学工程热力学课件 绪论
大学工程热力学期末复习课件第一章+绪论
二、热力学研究对象和主要内容:
• 1）研究能量转换的客观规律，即热力学第 一与第二定律。
• 2）研究工质的基本热力性质。
• 3）研究各种热工设备中的工作过程。
• 4）研究与热工设备工作过程直接有关的一 些化学和物理化学问题。
三、状态方程、坐标图
平衡状态可用一组状态参数描述其状态
想确切描述某个热力系，是 否需要所有状态参数？
状态公理：对组元一定的闭口系， 独立程Equation of state
状态方程 基本状态参数（p,v,T)之间 的关系
简单可压缩系统：N = 2
v f ( p,T) f ( p,v,T) 0
工程热力学
绪论
工程热力学是重要的专业基础课；是一门 研究热能有效利用及热能和其它形式能量 转换规律的科学
一、能源及热能利用
1.能源
分为：一次能源，是自然界以自然形态存在的、 可以利用的能源；主要有风能、水利能、太阳能、 地热能、化学能和核能等，有些可直接利用，但 通常需要经过加工转换后才能利用。二次能源， 是由一次能源加工转换后的能源，主要是热能、 机械能和电能。在能量转换过程中，热能不仅是 最常见的形式，而且具有特殊重要的作用。
状态参数的特征：
1、状态确定，则状态参数也确定，反之亦然 2、状态参数的积分特征：状态参数的变化量
与路径无关，只与初终态有关 3、状态参数的微分特征：全微分
从数学上考虑，状态函数具有两个基本性质： （1）系统状态的微小变化所引起状态函数的变
化可以用全微分表示。 如：dp、dV、dT （2）状态函数的增量只与系统的始、末态有关， 与变化的具体历程无关。 (即线积分结果与积分途径无关，只取决始终 两点的坐标) NOTE：系统的状态应当是系统达平衡时的平 衡态。 基本状态参数：温度、压力、比容或密度。
华科工程热力学第一章
1-2容器内绝对压力为0.2bar，环境大气压力为0.1MPa，则安装在容器壁内的压力计的读数为多少？它是表压力还是真空读数？解：p=0.2bar=0.2MPa>p b=0.1MPa因此为表压力。
p e=0.2-0.1=0.1MPa.压力计读数为0.1MPa。
1-4分别将0℃、25℃、36.5℃、100℃换算成绝对温度、华氏温度和朗肯温度。
解：T（K）=t（℃）+273.15；t（℉）=9t（℃）+32；t（R）=t（℉）+459.67；5t1=0℃：T1（K）=273.15K；t1（℉）=32℉；t1（R）=491.67（R）。
×25+32）℉=77℉；t2（R）=536.67（R）。
t2=25℃：T2（K）=298.15K；t2（℉）=（95×25+32）℉=97.7℉；t3（R）=557.37.67 t3=36.5℃：T3（K）=309.65K；t3（℉）=（95（R）。
×100+32）℉=212℉；t4（R）=671.67（R）。
t4=100℃：T4（K）=373.15K；t4（℉）=（951-6用斜管压力计测量锅炉烟道烟气的真空度，管子的倾斜角为30°，压力计中使用密度为0.8×103kg/m3的煤油，斜管中液柱的长度l=200mm。
当地大气压力745mmHg。
求烟气的真空度及其绝对压力。
1-9有人提出一个新的绝对温标，它对应水的冰点是150ºS ，对应水的沸点是300ºS 。
试确定：1）分别对应100ºS 和400ºS 的摄氏温度℃；2）1ºS 与1K 的大小之比。
解：（1）{}{}01000100-300150C S --=-t t {}S t =2 {}C t +150{}C 1 t =（{}S 1 t -150）/2=25-℃；{}C 2 t =（{}S 2 t -150）/2=125℃；（2）1ºS=2℃=2K>1K1-11容器被分隔成AB 两室，如图1-17所示，已知当地大气压p b =0.1013MPa ，气压表②的读数为p e2=0.04MPa ，气压表①的读数p e1=0.294MPa ，求气压表③的读数（用MPa 表示）。
工程热力学 课件 第0章 绪 论
➢工程热力学的主要内容 ▪ 基本概念与基本定律 ▪ 过程和循环的分析研究及计算方法 ▪ 常用工质的性质 ▪ 化学热力学方面的有关内容：燃烧、化学平衡与
平衡常数、化学反应方向判据及平衡条件、热力 学第三定律等
第二定律
▪ 1842年，迈耶提出能量守恒原理，1850年，焦
耳以实验结果证实了热力学第一定律
▪ 1912年，能斯特提出热力学第三定律 ▪ 1942年，凯南提出有效能概念
ห้องสมุดไป่ตู้工程热力学的主要内容及研究方法
➢工程热力学从工程的观点出发，研究物质的 热力性质、能量转换及热能的直接利用。是 设计计算和分析动力装置、制冷机、热泵空 调机组、锅炉及热交换器的理论基础
工程热力学 课件 第0章 绪 论
❖热力学发展简史
➢ 热力学是研究物质的能量、能量传递和转换以及能 量与物质性质之间普遍关系的科学
➢热力学第一及第二定律 ▪ 1763~1784年间，瓦特发明蒸气机，引起第一次
工业革命
▪ 1824年，卡诺提出了卡诺定理和卡诺循环 ▪ 1850~1851年间，克劳修斯和汤姆逊提出热力学
➢热力学的研究方法：宏观研究方法和微观研 究方法
工程热力学第讲第章绪论
工程热力学第一讲第一章：绪论1. 热力学的概念热力学是研究热能转换、热效率、热平衡和热性质等方面的学科。
热力学的主要研究对象是热力学系统，包括封闭系统、开放系统和孤立系统等。
2. 热力学系统的分类封闭系统封闭系统是指物质不能从其中进出的系统。
封闭系统的热力学性质由体积、温度和内能等物理量描述。
开放系统开放系统是指物质可以从系统中进出的系统。
开放系统的热力学性质由流量、温度和内能等物理量描述。
孤立系统孤立系统是指不能与外界交换物质和能量的系统。
孤立系统的热力学性质由内能等物理量描述。
3. 热力学基本量温度温度是物质分子平均热运动的速度和能量大小的一种度量。
温度的单位是开尔文（K）或摄氏度（℃）。
压力压力是单位面积上的力的大小，单位为帕斯卡（Pa）或标准大气压（atm）等。
体积体积是物质占据的空间大小的一种度量，单位为立方米（m³）或升（L）等。
质量质量是物体所具有的惯性量的大小，单位为千克（kg）。
能量能量是物体所具有的做功能力的大小，单位为焦耳（J）或卡路里（cal）等。
4. 热力学过程热力学过程是指热力学系统在不同状态之间的变化，可分为四类：等温过程、等压过程、等容过程和绝热过程。
等温过程等温过程是指系统在恒定温度下进行热力学变化的过程，其内能恒定不变。
等压过程等压过程是指系统在恒定压力下进行热力学变化的过程，其体积恒定不变。
等容过程等容过程是指系统在恒定容积下进行热力学变化的过程，其压力恒定不变。
绝热过程绝热过程是指系统在无热交换的情况下进行热力学变化的过程，其熵不变。
5. 热力学第一定律热力学第一定律描述的是能量守恒原理，即在热力学系统进行热力学过程中，系统所吸收的热量等于系统所做的功加上内能的变化。
6. 热力学第二定律热力学第二定律描述的是热力学过程的方向性原理，即热量只能从温度高的物体向温度低的物体流动，热力学系统不可逆过程的熵增。
7. 热力学基本方程热力学基本方程描述的是热力学系统状态变化过程中所涉及的热力学函数之间的相互关系。
《工程热力学》(第四版)PPT课件00绪论
2020年11月3日
《工程热力学》（第四版）
7
0-3 工程热力学的研究内容及研究方法
热力学(经典热力学)—研究热能性质以及热能和其他能量相互转 换规律的科学。
工程热力学—热力学的一个分支，着重研究热能和机械能相互转 换的规律。
研究内容： ①热力学基本定律（热力学第一定律、热力学第二定律）；②热 力过程和热力循环；②工质的性质；③提高能量转换效率的途径。
进气过程：进气阀打开，排气阀关闭，活塞下行， 将空气吸入气缸。
压缩过程：进、排气阀关闭，活塞上行压缩空气， 使其温度和压力升高。
燃烧过程：喷油嘴向气缸内喷油，燃料燃烧，气缸 内气体压力和温度急剧升高（燃料的化学能转换为热 能）。
膨胀过程：高温高压气体推动活塞下行，通过曲轴 向外输出机械功。
排气过程：活塞接近下死点时，排气阀打开，废气 在气缸内外压差的作用下流出气缸。随后，活塞上行 将残余气体推出气缸。
上述过程周而复始地进行，实现了热能转换为机械能的任务。
2020年11月3日
《工程热力绪学》论（第四版）
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2020年11月3日
《工程热力学》（第四版）
5
三、燃气轮机装置 压气机：从大气环境吸气，并将其压缩，使其压力和温度升高。
燃烧室：空气和燃料在其中混合并燃烧（燃料的化学能转换为热 能），得到高温高压的燃气。
压气机：吸入来自蒸发器的低压蒸气，通过压缩(耗功)使其压力 和温度提高。
冷凝器：使气体冷凝，得到常温高压的液体。 节流阀：使液体降压，产生低压低温的液体（含少量蒸气）。 蒸发器：通过壁面吸收冷藏库内的热量，工质汽化为低压气体， 同时使冷库降低温度或保持低温。
工质（气态或液态制冷剂）在压 气机作用下周而复始地循环，实现了 制冷的任务。
《工程热力学》课件
理想气体混合物
理想气体混合物的性质
理想气体混合物具有加和性、均匀性、 扩散性和完全互溶性等性质。
VS
理想气体混合物的计算
通过混合物的总压力、总温度和各组分的 摩尔数来计算混合物的各种物理量。
真实气体近似与修正
真实气体的近似
真实气体在一定条件下可以近似为理想气体。
真实气体的修正
由于真实气体分子间存在相互作用力，因此需要引入修正系数对理想气体状态方程进行 修正。
特点
工程热力学是一门理论性较强的学科 ，需要掌握热力学的基本概念、定律 和公式，同时还需要了解其在工程实 践中的应用。
工程热力学的应用领域
能源利用
工程热力学在能源利用领域中有 着广泛的应用，如火力发电、核 能发电、地热能利用等。
工业过程
工程热力学在工业过程中也发挥 着重要的作用，如化工、制冷、 空调、热泵等。
稳态导热问题
稳态导热是指物体内部温度分布不随时间变 化的导热过程，其特点是热量传递达到平衡 状态。
对流换热和辐射换热的基本规律
对流换热的基本规律
对流换热主要受牛顿冷却公式支配，即物体 表面通过对流方式传递的热量与物体表面温 度和周围流体温度之间的温差、物体表面积 以及流体性质有关。
辐射换热的基本规律
辐射换热主要遵循斯蒂芬-玻尔兹曼定律， 即物体发射的辐射能与物体温度的四次方成
正比，同时也与周围环境温度有关。
传热过程分析与计算方法简介
要点一
传热过程分析
要点二
计算方法简介
传热过程分析主要涉及热量传递的三种方式（导热、对流 和辐射）及其相互影响，需要综合考虑物性参数、几何形 状、操作条件等因素。
常用的传热计算方法包括分析法、实验法和数值模拟法。 分析法适用于简单几何形状和边界条件的传热问题；实验 法需要建立经验或半经验公式；数值模拟法则通过计算机 模拟传热过程，具有较高的灵活性和通用性。
华科工程热力学第1章基本概念
当h变化大，ρ ρ(h)
p (h)gdh
压力的测量
工程计算中，选取的压力必须是绝对压 力。火电厂中所测得的锅炉汽包、主蒸汽的 压力值都是表压力，负压燃烧锅炉炉膛内的 烟气和凝汽器内乏汽的压力值为真空，计算 时都须换算为绝对压力。
其它压力测量方法
高精度测量：活塞式压力计
工业或一般科研测量：压力传感器
热力系统(热力系、系统)：热设备中分离出来 作为热力学研究对象的物体。（人为地）
外界：系统以外的所有物质 边界(界面)：系统与外界的分界面
系统与外界的作用都通过边界
热力系统选取的人为性
过热器
锅 炉
汽轮机
发电机 凝 汽 器
给水泵
只交换功 既交换功 也交换热
只交换热
边界特性
边界可以是假想的，也可以是实际存在的，可以是固定 的，也可以是移动的。通常用虚线标出。
响交通，用盐水喷洒路面使冰点降低而令冰雪融 化可以防滑。
(2)压力 p
物理中压强，单位: Pa , N/m2
•常用单位： • 1 bar = 105 Pa • 1 MPa = 106 Pa • 1 atm = 760 mmHg = 1.013105 Pa • 1 mmHg =133.3 Pa • 1 at=735.6 mmHg = 9.80665104 Pa
q1
3
2
冷凝器
膨
w
胀
压缩机
阀
4
q2
1
蒸发器
热能转换装置三要素
高温热源（库）：heat reservoir of high temperature
低温热源（库）：heat reservoir of high temperature
2024年度-工程热力学全部课件pptx
理想气体混合物的热力学性质
具有加和性
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理想气体基本过程
01
等温过程
温度保持不变的过程，如等温膨胀 和等温压缩
等容过程
体积保持不变的过程，如等容加热 和等容冷却
03
02
等压过程
压力保持不变的过程，如等压加热 和等压冷却
绝热过程
系统与外界没有热量交换的过程， 如绝热膨胀和绝热压缩
04
21
05 热力过程与循环 分析 22
与外界没有物质和能量交 换的系统。
孤立系统
封闭系统
开放系统
4
热力学基本定律
热力学第零定律
如果两个系统分别与第三个系统处于热平衡状态，那么这两个系统也必定处于热平衡状态。
热力学第一定律
热量可以从一个物体传递到另一个物体，也可以与机械能或其他能量互相转换，但是在转换过程中，能量的总值保持 不变。
热力学第二定律
其中，Δ(mv^2)/2表示系 统动能的变化量；
开口系统能量方程可表示 为：Q = ΔU + Δ(mv^2)/2 + Δ(mgh) + Δ(mΦ)。
Δ(mgh)表示系统势能的 变化量；
11
03 热力学第二定律
12
热力学第二定律表述
不可能从单一热源取热，使之完全转 换为有用的功而不产生其他影响。
热力学系统内的不可逆过程总是朝着 熵增加的方向进行。
性能评价指标
介绍蒸汽轮机的功率、效率等 性能评价指标及其计算方法。
性能影响因素
分析影响蒸汽轮机性能的主要 因素，如蒸汽参数、汽轮机结 构等。
优化设计策略
探讨提高蒸汽轮机性能的优化 设计策略，如改进叶片形状、
提高蒸汽参数等。
华科 工程热力学 第章 基本概念
华科工程热力学第一章：基本概念1.1 热力学的基本定义热力学是研究能量转化和传递的学科，其中的能量既可以是热能，也可以是机械能或电能等。
热力学是一门基础学科，广泛应用于机械工程、化学工程、电子工程等各个领域，是现代科学技术不可缺少的一部分。
1.2 系统和热力学态在热力学中，系统是指我们研究的物体或者物质所占据的区域，它可以是一个阳炎宝、一个化学反应器或者一个发动机等。
热力学态（或称为状态）是系统的一个描述，这个描述通常包括系统的温度、压力、体积等基本状态量。
1.3 热力学定律热力学有三个基本定律，分别为热力学第一定律、热力学第二定律和热力学第三定律。
1.3.1 热力学第一定律热力学第一定律（也称为能量守恒定律）是指在一定的条件下，系统内的总能量不会减少或增加，只会发生能量的转化或传递。
1.3.2 热力学第二定律热力学第二定律是指能量在转化和传递的过程中始终存在一定的限制和不可避免的损耗，这是热力学第二定律的一个基本原则。
1.3.3 热力学第三定律热力学第三定律意味着当一个物质被冷却到绝对零度时，它的熵将变为零。
这个定律非常重要，因为熵是热力学中的重要概念。
1.4 热力学基本概念1.4.1 温度在热力学中，温度是一个很重要的概念，它用于描述系统内部的热量。
温度通常用开尔文（K）或摄氏度（℃）来表示。
1.4.2 热量热量是指能够传递热量的物体或者物质，在两个系统之间传递热能的量。
热量的单位通常是焦耳（J）。
1.4.3 熵熵是用来描述系统无序程度的一种物理量，表示系统随机性的度量。
熵通常用焦耳每开尔文（J/K）来表示。
1.4.4 内能内能是指系统的总能量，它是系统所包含的所有分子，化学反应等所带来的能量之和。
内能通常用焦耳（J）来表示。
1.4.5 压力压力是指施加在物体表面上的力，它是一个标量量纲，通常用帕斯卡（Pa）来表示。
1.4.6 比热容比热容是指物质在吸收一定热量的情况下温度的变化量和这个热量之比。
《工程热力学》教学课件绪论第1章
4 英国
9755 23770
5.7
21217.6 21900
0.2
5 加拿大 5680 12716
5.2
20908.9 24034
0.9
6 俄罗斯 6081
9906
3.1
87827
4487
-17
7 日本 29320 43684
2.5
44591.6 43460 -0.2
8 韩国
2536
8882
8.1
9265
《工程热力学》教学课件
授课60学时 实验4学时
工程热力学 Thermodynamics
能源概论（绪论） §0-1 自然界的能源及其利用
一、能源及其分类
定义:能源是指可向人类提供各种能量和动力的物质 资源。
能源可以根据来源、形态、使用程度和技术、 污染程度以及性质等进行分类:
工程热力学 Thermodynamics (一)按来源分:
第一节 热力系、状态与状态参数 一、热力系统与工质
1、定义 人为划定的一定范围内的研究对象称为热力系统， 简称热力系或系统。
11
固定边界
移动边界
系统
系统
边界
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热力系统
2、分类
工程热力学 Thermodynamics
按物质 闭口系：与外界无物质交换的系统 CM
交换 开口系：与外界有物质交换的系统 CV
1850~1851年克劳修斯和开尔文先后独立提出了热力学第二定律； 1906~1912年能斯特提出了热力学第三定律。
工程热力学 Thermodynamics
§0-3 工程热力学的研究对象、内容和方法
一、研究对象
热力学是研究热能和机械能相互转换规律，以提高能量利 用经济性（节能）为主要目的的一门学科。
《工程热力学》电子讲稿-all
第0章绪论一、相关知识1。
能源与能量的利用能量一切物质都具有能量。
能源:提供各种有效能量的物质资源。
暖气—热能；风—风能；太阳—太阳能；原子—原子能，汽、柴油-化学能。
能量的利用过程实质是能量的传递和转换过程，参看课本图0—1。
大多数的能量以热能的形式被利用.热能的直接应用——供热、采暖热能的动力应用——转化为机械能或电能2.热力学热力学：一门研究物质的能量、能量传递和转换以及能量与物质性质之间普遍关系的科学. 工程热力学：研究热能与其他形式能量（主要为．．．机械能．．．）之间的转换规律及其工程应用,是热力学的工程分支。
3.常见的能量转换装置（1）蒸汽动力装置锅炉（2) 内燃机汽油机/ 柴油机(3）燃气轮机航空发动机、机车（4) 蒸汽压缩制冷装置冷库、空调四种装置都是热能与机械能的相互转换。
二、课程内容1.基本概念及定律（基础）热力系统、状态参数、平衡态、热力学第一定律、第二定律等等.U（热力学能）、H(焓）、S（熵Entropy）、Ex（Exergy)、An（Anergy）热力学第0定律：两个系统分别与第三个系统处于热平衡，则两系统彼此也必然处于热平衡。
热力学第1定律：热能作为一种能量形态，可以和其它能量形态相互转换，转换中能量的总量守恒。
热力学第2定律:一切自发实现的涉及热现象的过程都是不可逆的。
热力学第3定律：当趋于绝对零度时，各种物质的熵都趋于零.2.能量转换过程和循环的分析研究及计算方法（方法）热能 机械能提高热效率大气中的热能能否利用？抽掉中间挡板是否做功？3.能量转换过程常用工质的热力性质（工具）水、氧气、空气、氨（制冷剂）4.化学热力学（第十三章，自学）（补充) 燃料的燃烧基础+方法+工具+(补充）三、研究方法热力学按研究方法分1。
宏观热力学（经典)宏观热力学：以热力学第一第二定律为基础，简化模型，推导公式得出结论，结果可靠。
不足：未考虑分析原子结构，无法说明热现象本质及其内在原因。
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combustion 88%
Thermal energy in steam
Steam turbine
46%
electricity
98%
Mechanical energy In turbine
Overall efficiency: 88% ×46% × 98% = 40%
问题四：热力学的任务是什么？？
Aviation
Piston, Gas Turbine & Rocket Engines
Jet Engines
Power Plants
Air Conditioning
Global Climate
Water Vapor System
Biological Systems
问题五：热力学研究方法及特点？
蒸汽动力装置
T
1 BOILER 4 TURBINE
qin
2 CONDENSER
wout
qin
1
4
wout
3
qout
win
win
3 PUMP
qout
2
s
三要素:热源、工质、来源 h1 h2 h1 h2 提高循环效率的 t h1 h3 h1 h2 途径在哪里？
内燃动力装置
When Sturgeon moved to Manchester in 1840, Joule and he became the nucleus of a circle of the city's intellectuals. The pair shared similar sympathies that science and theology could and should be integrated. However, Joule's interest diverted from the narrow financial question to that of how much work could be extracted from a given source, leading him to speculate about the convertibility of energy. In 1845, Joule read his paper On the mechanical equivalent of heat to the British Association meeting in Cambridge. In this work, he reported his best-known experiment, involving the use of a falling weight to spin a paddle-wheel in an insulated barrel of water, whose increased temperature he measured. He now estimated a mechanical equivalent of 819 ft· lbf/Btu (4.41 J/cal).
热力学第二定律的实质就是能量贬值原理。 热力学第二定律深刻地指明了能量转换过程 的方向、条件及限度。
水总是从高处向低处流动 气体总是从高压向低压膨胀
热量总是从高温物体向低 温物体传递
会引起可用能损失的几种情况
热量从高温传向低温，直至接近环境温度 流体从压力高处流向压力低处，直至接近与环 境相平衡的压力。 物质从浓度高处流向压力低处直至接近与环境 相平衡的浓度 物体从高的位置降落到稳定的位置。
Transportation- Automobiles
Ford Model T 1910
Aviation: 1900
The world's first power-driven, controlled and sustained flight invented and built by Wilbur and Orville Wright flown by them at Kitty Hawk, North Carolina December 17, 1903 by original scientific research the Wright Brothers discovered the principles of human flight as inventors, builders, and flyers they further developed the aeroplane, taught man to fly, and opened the era of aviation."
电荷从高电位迁移到接近于环境的电位。
• 自然界当中，任何实际过程都会引起能量损失
• 能量使用的过程就是能量被贬值、被消耗的过程
Energy efficiency of some common energy conversion device
火电站的能量转换效率是多少？
Chemical energy In coal
工程热力学
Thermodynamics
主讲老师：方海生
问题一：关于能量你知道多少？
能量的来源？
能量的形式？
能量的来源与形式
常规能源：
化石燃料
生物质能 水能
新能源：
海洋能 地热能 太阳能 核能 风能
•人们由自然界获得能量的主要形式是： 热能！ 据统计，经过热能形式而被利用的能量在 我国占90％以上，世界上其它国家也超过 85％。
The son of Benjamin Joule (1784–1858), a wealthy brewer, and Alice Prescott Joule, James Prescott Joule was born in the house adjoining the Joule Brewery in New Bailey Street, Salford, 24 December 1818 He received two years' education in arithmetic and geometry before Dalton was forced to retire. Joule was subsequently tutored by John Davies. Joule became a manager of the brewery and took an active role until the sale of the business in 1854.
热力学重要内容
研究能量转换规律（其实质就是热能向其它有序 能的转换），以及如何提高能量转换效率的学科 。 基本内容：
基本概念和定律； 工质的性质和过程； 工程应用（各种循环）。
热力学涉及应用领域
Combustion systems 燃烧系统 Power production — engines, power plants, etc.
热能
构成物质的微观分子运动的动能和势能总和称为热 能。这种能量的宏观表现是温度的高低，它反映了 分子运动的激烈程度。
机械能 有序能 电能 热能 无序能
热能的利用
两种基本方式
直接利用：即将热能直接用于加热物体 如：烘干、蒸煮、采暖、熔化等等； 间接利用：将热能转变为其它形式的能量 如：热能向机械能的转换 热能向机械能转换后再由机械能转换为电能 热能向电能直接转换
动力的产生——发动机，电厂等。 Propulsion systems — aircraft, rockets, etc.
驱动系统——航行器，火箭等。 Alternative energy systems — fuel cells, solar heating, geothermal, wind energy, ocean thermal, etc. 可再生能源的利用——燃料电池，太阳能加热系统， 地热系统，风能，海洋能
A statue of Joule in the Manchester Town Hall Joule's gravestone in Brooklands cemetery
问题四：既然能量守恒，何来能源消耗、能 源危机？
能量贬值原理
能量不仅有量的 多少，还有质的 高低。热力学第 一定律只说明了 能量在量上要守 恒，并没有说明 能量在“质”方 面的高低。
Science was a hobby but he soon started to investigate the feasibility of replacing the brewery's steam engines with the newly invented electric motor. In 1838, his first scientific papers on electricity were contributed to Annals of Electricity, the scientific journal founded and operated by Davies's colleague, William Sturgeon He formulated Joule's laws in 1840 and hoped to impress the Royal Society but found, not for the last time, that he was perceived as a mere provincial dilettante
问题二：热能与机械能、电能的区别在哪里？
本质？ 利用方式？
机械能
机械能是与物体宏观机械运动或空间状态相关的能量 ，前者称为动能，后者称为势能。
电能
电能是和电子流动与积累有关的一种能量，通常由电 池中的化学能转换而来，或是通过发电机由机械能转 换得到；反之，电能也可以通过电动机转换为机械能 ，从而显示出电做功的本领。