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　　自热力学理论确立后,人们虽然从理论上相识到,热力过程中能量的交换(传递和转换)及其利用,应依据热力学第确定律和其次定律对能量的“数量”及“质量”两方面进行分析探讨。但是,在实际热能工程技术的设计、管理和改进上,主要还是依据热力学第确定律,即能量守恒与转换定律。也就是说,只是单一地从能量的“数量”角度动身,以焓为基础的“热平衡”计算分析方法(或称“能量分析法”)。诚然,此法仅弄清晰进行热力过程的热工设备或整个装置的能量(一般为热量)“数量”上的损失,仅能从“数量”上实行相应的措施来改进设备及其运行方式,以削减“能量”损失,然而,由于此法未考虑到热力学其次定律所表明的“质量”,因为人们生活在地球表面的确定客观环境中,供应人们所需的能量有“可以利用”的部分(称“可用能”或“”)和“受环境限制无法利用”的部分(称“无用能”或“”),即相同数量的不同形式的能量所合的“”和“”的数量是不确定相同的,或者说能量还具有另一方面的问题——“质量”。因此,在相识所谓“能量损失”上就产生确定程度的混淆,由此在确定“能量损失”的分布及实行提高能量利用效率的技术措施时,就难免在热力学上作出错误的结论,达不到预期的效果。

　　例如,以一座新型的火力发电站来说,在凝汽器中通过冷却水排往环境损失的热量约占总输入燃料所产生的热量的50%,但是,当按这份能量的“可用”和“无用”部分加以澄清的话,其中“可用”的能量只不过占总输入燃料的“可用能”的2%一3%。假如由此认为要较大地提高火力发电厂热效率的主要措施在于改进凝汽器的话,则确定达不到预期的效果。

　　为此,近二三十年来,国内外有关专家学者在热力学的理论领域内和工程技术的管理上大力提倡把热力学第确定律和其次定律综合起来(能量=十)考虑,并以其次定律为主,即从热力过程不行逆性引起“可用能”损失变成“无用能”的角度动身,以用为基准的分析方法来评价能量利用的科学性和合理性。由于此“分析”法中的“效率”或“损失系数”更能精确地反映各热力设备或整个装置系统技术上或热力学的完善程度,可以从中明确提高能源利用故率的正确目标,并实行相应约措施。

　　,如机械运动、热运动、电磁运动、化学变更及核裂变或聚变等,因而能量也就有相应不同形态的机械能、热能、电磁能(台辐射能)、,在热力过程中常常牵涉到的热量和功也是一种能量形态,功是以作功方式(或者说除温差以外的各种势差作用下)传递的能量;热量是在温差作用下传递的能量,属热能。

　　,其他的都可以相互转换,而且在转换时数量上道循“能量守恒及转换”,就具体表现为“热力学第确定律”,即不同形态的

　　但是,在人类生活和生产的地球表面环境条件下(即在环境的参与和限制下,后同),,其他形态的能量(机械能、电能、化学能等)可以通过审擦、.

　　从人类利用能量代替人们的劳动、操作(主要的是利用机械能及电能或称“能的动力利用”)来看,在人类所处环境条件下,,热能的“质量”比其他形态的能量的“质量”,依据热力学其次定律,在环境条件下,同祥数量的热能处在较高温反下的比处在较低温度下的在理论上能转换为功(机械能)的部分更多,温度相差越大,,同样是热能,其“质量”也有凹凸的不同.

　　综上所述,在人类活动的环境条件下,从人们利用能量的状况来看,能量在转换时具有“量的守桓性”和“质的差异性”两重性.

　　所谓“能量的转换实力”(热能)或其他形态的有序能,而(对人类的)有用功(机械功、电功等)是属于有序能,故可以将能量的转换实力理解为“能量转换成有用功的实力”,或称为“能量的作功实力”.

　　依据转换实力的不同,或者说依据能量转换时是否受热力学其次定律的制约,能量可以划分为三种不同质的能量。

　　(1)无限转换能。在环境条件下,理论上可以连续池全部转换为有用功的能量,如机械能、电能、水能、风能等。它们是技术上和经济上更为珍贵的“高级能量”。高级能量从本质上说是完全有序的能量。因此各种高级能量之间理论上能够彼此完全转化,它们的质和量完全统一。

　　(2)有限转换能。在环境条件下,只能部分地转换为有用功的能量,如热量、内能、焓等。这类能量称为“低级能量”。

　　(3)不行转换能m6体育。在环境条件下,不行谈转换成有用功的能量,如环境的内能、在环境温度T0下交换的热量、“数量”,在环境的条件下,却无法利用来转换成可利用的机械功,因而其“质”为零。

　　不行逆过程在热力学上也称为熵增过程,热力过程是具有方向性的,即只能自发的向一个方向进行,有序状态向无序状态进行,若要逆向进行,就必需付出某种代价,也就是说,热力过程是不行逆的。

　　在给定环境条件下(即在环境的参与和限制下)任何形态的能量理论上(或最大限度)能够转变为有用功的那部分能量称为该能量中的“”或“有效能”,而不行能转变为有用功的那部分能量称为该能量中的“”或“无效能”。

　　若热力系与环境不仅处于热平衡及力平衡,而且还处于化学平衡的状态,则称之为“完全乎衙环境状态”.

　　计算处于随意状态的随意系统具有能量中的值时,是以环境状态作为基准的,但环境状态又分为不完全平衡环境状态和完全平衡环境状态,所以系统的又可分为“物理”和“化学”.

　　明显,处于随意状态的系统相对于完全平衡环境状态所具有的总E,等于从随意状态(P,T)到不完全平衡环境状态(P0,T0)的物理Eph以及从不完全平衡环境状态(P0,T0)到完全平衡环境状态的化学Ech之和,即