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能源的知识

2014年，每秒钟消耗1071桶石油和109立方米天然气。据估计，到2030年，能源需求将增加50%，当我们考虑到从现在起不到15年所需的能源数量时，这一估计可能会令人印象深刻。对日益增长的能源需求的反应是两种类型的，两条不同的道路是不可替代的，必须在平行线上遵循。一方面，必须推广使用污染较少的可再生能源生产能源，另一方面，有必要引入一种新的能源和节能文化。能量不是可以无休止地汲取的东西，它是一种珍贵的好东西，必须谨慎使用，以理性的态度使用。

功和热能

能量主要有两种形式:工作能量和热能。前者可以完全转化为后者，但不能反过来，因为热量往往会分散。

产生功的能量又可以分为潜在的和动能。势能与两个物体各自的位置例如，随着一个物体与地球中心之间的距离增加，重力就会增加。动能是分子的混沌运动。

把球抛向空中，它的动能就会增加。向上运动时，球释放动能，增加势能。当到达最高点时，势能达到峰值，动能为零，球开始下落。球在下落过程中，动能增加，势能减少。通过在地面上弹跳，球将其部分动能作为热量传递给地球。

能量转换

所有的能量形式都可以转化为其他形式的能量:通过燃烧煤，我们将其化学势能转化为热能(热).由于有了蒸汽机，热量又可以转化为动能，即机车的运动。

热力学是研究能量转化为功的科学，反之亦然。它基于两个原则，这两个原则只在像地球这样的封闭系统中有效。地球是一个封闭的系统，因为它可以与外界交换能量，但不能交换物质。如果它也不能交换能量，它将被定义为一个孤立的系统。如果它也交换物质，它将成为一个开放的系统。

热力学第一原理

有一个自然法则限制了这些转变，即物质守恒，根据它，能量既不能被创造也不能被消灭(“没有什么被创造，也没有什么被消灭”)。能量可以从一种形式转换成另一种形式，但不同形式的总和必须保持不变。所以“没有创造也没有毁灭，一切都是转化的”。

热力学第二原理

热力学第一定律处理的是能量的全球平衡，而第二定律处理的是能量的转化和向更退化的形式移动的自然趋势，这种形式不能再使用了。其实热力学第二定律包括两个词。第一种说法是热量总是从一个温暖的物体向一个寒冷的物体移动，而不是相反。第二种揭示了热量扩散的自然趋势，即来自某一来源的热量不能完全转化为功。这并不意味着宇宙中存在的能量总量在减少，而是它的工作能力在减少。

评估能量分散程度的热力学函数称为“熵" .宇宙中的熵有增加的趋势，以达到一种平衡状态，在这种状态下，能量的完全退化是对应于完全不能工作而实现的。幸运的是，生物系统是开放的系统，由于外部能量的进入，它恢复了积极的全球能量平衡。

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