能量转换
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能量转换,转换的能源从自然提供的形式到人类可以使用的形式人类．
几个世纪以来，为此目的开发了各种各样的设备和系统。有些能量转换器非常简单。例如，早期的风车改变了动能的风成机械能用于抽水和研磨谷物。其他能源转换系统显然要复杂得多，特别是那些从化石燃料和核燃料中获取原始能源的系统电力．这种系统需要多个步骤或过程，在这些步骤或过程中，能量通过各种中间形式经历一系列的转换。
今天广泛使用的许多能量转换器涉及到的转换热能转化成电能。的效率然而，任何这样的系统都受到基本的限制，这是由热力学定律以及其他科学原理。近年来，相当多的注意力已经投入到某些直接的能量转换装置，特别是太阳能电池和燃料电池，它们绕过转换为电能的中间步骤热发电中的能量。
这篇文章追溯了能量转换的发展技术，不仅强调传统的系统，而且还强调替代以及具有相当潜力的实验性转换器。它要表达的观点它们的特点、基本工作原理、主要类型和关键应用。为了讨论热力学定律及其对系统设计和性能的影响，看到热力学．
一般考虑
能量通常被简单地定义为做某事的当量或能力工作．这个词本身来源于希腊语energeia:嗯,“在”;尔刚“工作”。能量既可以与物质相联系，如在一个卷簧或一个移动的物体中，也可以独立于物质，如光和其他电磁辐射遍历真空中。系统中的能量可能只有部分可用。能量的维度是功的维度，在经典力学中，功被正式定义为质量的乘积(米)和长度之比(l)到时间(t)：毫升2/t2．这意味着质量越大，或者它移动的距离越大，或者移动质量所需的时间越短，所做的功就越大，或者所消耗的能量就越大。
能源概念的发展
能量一词直到人类进化到相当晚期才被用来衡量做功的能力科学的力学。的确，经典力学的发展可以在没有追索权能量的概念。然而，能量的概念至少可以追溯到伽利略在17世纪。他认识到，当用滑轮系统举起重物时，所施加的力乘以所施加的距离(根据定义，这个乘积称为功)是恒定的，尽管这两个因素都可能变化。生命力(vis viva)的概念是在17世纪提出的，它是与质量和速度的平方的乘积成正比的量。在19世纪，“能量”一词被用于“可见的生活”这个概念。
以撒牛顿第一定律运动理论认为力与物体的加速度有关。这几乎是不可避免的集成作用在物体上的力的作用就会引起人们的兴趣。当然，有两种积分作用在物体上的力的作用是可以定义的。一个是沿力的作用线作用的力的积分，或者说是力的空间积分;另一种是力对物体作用时间的积分，或者说是时间积分。
空间积分的计算导致一个量，现在被用来表示由力的作用引起的质量动能的变化，它只是vis viva的一半。另一方面，暂时的集成导致对由力的作用引起的质量动量变化的评估。一段时间以来，人们一直在争论哪一种综合能得出正确的力的衡量标准，德国哲学家兼科学家戈特弗里德·威廉·莱布尼茨认为空间积分是唯一真正的度量，而早期的法国哲学家和数学家勒奈·笛卡尔捍卫了时间积分。最终，在18世纪，法国物理学家让·达朗贝尔(Jean d 'Alembert)证明了两种测量力作用于物体效果的方法的合理性，而这场争论是其中之一命名法只有。
概括地说，力与物体的加速度有关;动能，或产生的能量运动，是作用在物体上的力在空间上积分的结果;动量是作用在物体上的力的时间积分的结果;能量是做功能力的衡量标准。还可以补充说，功率被定义为能量传递的时间速率(当力作用到物体上时，或通过传输线从发电机传递给消费者)。
保护在19世纪上半叶，许多科学家独立地认识到了能量的重要性(见下文)。的能量守恒作为一个封闭系统的动能、势能和弹性能摩擦已被证明是有效和有用的工具．此外，经过仔细观察，作为经典力学的限制的摩擦力，被发现表现为热量的产生，无论是在平面上滑动的块的接触面上，还是在桨叶转动时的流体体上，或任何其他“摩擦力”的表现形式。热被认为是能量的一种形式赫尔曼·冯·亥姆霍兹的德国而且詹姆斯·普雷斯科特·焦耳的英格兰在19世纪40年代。此时，焦耳还用实验证明了机械能和热能之间的关系。随着需要对自然界的各种过程进行更详细的描述，方法是为这些过程寻找合理的理论或模型，以便对过程中的能量变化进行定量测量，然后根据能量守恒的总体需要，将其及其伴随的能量平衡纳入感兴趣的系统。这种方法对化学能在燃料和氧化剂的分子中，它们在发动机中燃烧时释放出来，产生热能，随后转换用机械能来开动机器;它还在宇宙中为将核质量转化为能量而工作核聚变而且核裂变流程。