內(nèi)能
熱力學(xué)系統(tǒng)的熱運(yùn)動(dòng)能量。廣義地說，內(nèi)能是由系統(tǒng)內(nèi)部狀況決定的能量。熱力學(xué)系統(tǒng)由大量分子、原子組成，儲存在系統(tǒng)內(nèi)部的能量是全部微觀粒子各類能量的總和，即微觀粒子的動(dòng)能、勢能、化學(xué)能、電離能、核能等等的總和。因?yàn)樵谙到y(tǒng)經(jīng)歷的熱力學(xué)過程中，物質(zhì)的分子、原子、原子核的結(jié)構(gòu)通常都不發(fā)生變化，即分子的內(nèi)稟能量（原子間互相作用能、原子內(nèi)的能量、核能）保持不變，可作為常量交納。為此，系統(tǒng)的內(nèi)能一般是指全部分子的動(dòng)能以及分子間互相作用勢能之和，后者包括分子平動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)、振動(dòng)的動(dòng)能（以及分子內(nèi)原子震動(dòng)的勢能），前者是所有可能的分子對之間互相作用勢能的總和。內(nèi)能是態(tài)函數(shù)。真實(shí)二氧化碳的內(nèi)能是氣溫和容積的函數(shù)。理想二氧化碳的分子間無互相作用，其內(nèi)能只是體溫的函數(shù)。
通過作功、傳熱，系統(tǒng)與外界交換能量，內(nèi)能改變，其間的關(guān)系由熱力學(xué)第一定理給出。
熱能
熱能又稱熱量、能量等，它是生命的能源。人的每晚勞務(wù)活動(dòng)、體育運(yùn)動(dòng)、上課學(xué)習(xí)和從事其他一切活動(dòng)，以及人體維持正常溫度、各種生理活動(dòng)都要消耗能量。如同蒸氣機(jī)須要燒煤、內(nèi)燃機(jī)須要用柴油、電動(dòng)機(jī)須要用電一樣。人體的熱能來始于每晚所吃的食物，但食物中不是所有營養(yǎng)素都能形成熱能的，只有碳水化合物、脂肪蛋白質(zhì)這三大營養(yǎng)素會形成熱能。每克碳水化合物在體內(nèi)氧化時(shí)形成的熱能為16.74千焦耳（4卡路里），脂肪每克為37.66千焦耳（9卡路里），蛋白質(zhì)每克為16.74千焦耳（4卡路里）熱能的單位，常指能使1升水下降1攝氏度所需的熱量，就相當(dāng)于4.184千焦耳的熱能。單位換算如下：1卡路里=4.184千焦耳1千焦耳=0.239卡路里熱能的須要量指的是維持身體正常生理功能及日?；顒?dòng)所需的能量,如高于這個(gè)數(shù)目,將對身體形成不良影響。人體須要的能量也即包括基礎(chǔ)代謝所需的能量、勞動(dòng)活動(dòng)所需的能量、消化食物所需的能量等三個(gè)方面。對于處在生長發(fā)育階段的兒童中學(xué)生，因?yàn)樯眢w的新陳代謝非常旺盛，對熱能的須要量較高。一個(gè)人假如期熱量攝取不足，才會使體內(nèi)儲存的糖逐步降低，到一程度時(shí)，就將開始動(dòng)用脂肪，并消耗部份蛋白質(zhì)，使胸肌和內(nèi)臟萎縮、消瘦、乏力、體重減少、變得"骨瘦如柴"，各類生理功能遭到嚴(yán)重影響，甚至殃及生命。
在日常生活中分子熱運(yùn)動(dòng)能量的計(jì)算，有些中學(xué)生常常少吃或不吃晚餐分子熱運(yùn)動(dòng)能量的計(jì)算，因?yàn)轶w肺熱能不足，致使血壓增加，在上第二節(jié)課之后常常形成饑餓感，自覺手足無力，上課時(shí)思想不集中。這就是吃的食物不夠，能量不足所導(dǎo)致的，日久都會影響生長發(fā)育。并且，假如每晚吃過多的糖果、甜食等，使食物的產(chǎn)熱量超過須要量，這么多余的能量都會轉(zhuǎn)化脂肪，蓄積在皮下組織，使皮下脂肪增厚，體重超過正常范圍，出出肥胖現(xiàn)象。并將成為成年期的高血糖、糖尿病、心血管病等器質(zhì)性疾患的先兆因子。11．營養(yǎng)就是生長發(fā)育的"建筑材料"生長是指細(xì)胞的飼養(yǎng)、增大及細(xì)胞間質(zhì)的降低，表現(xiàn)為四肢各部份、各臟器、各組織的大小、長短及重量的降低；發(fā)育是指身體各系統(tǒng)、各臟器、各組織功能的建立。生長主要是量的變化，發(fā)育主要是質(zhì)的變化。生長發(fā)育除形成體格方面的生理變化以外，還包括神經(jīng)系統(tǒng)以及由此引發(fā)的心理素養(yǎng)的變化。影響生長發(fā)育的主要誘因有遺傳和營養(yǎng)、疾病、鍛煉、生活水平、社會環(huán)境、氣候誘因等，其中營養(yǎng)誘因占有非常重要地位。蛋白質(zhì)、脂肪、糖類及維生素等七大營養(yǎng)素，對生長發(fā)育均起著非常重要的作用。諸如，構(gòu)成人體組織的基本單位是細(xì)胞，細(xì)胞的主要成份是蛋白質(zhì)。新的組織細(xì)胞的構(gòu)成，細(xì)胞的飼養(yǎng)、增大及細(xì)胞間質(zhì)的增多，都離不開蛋白質(zhì)。
又如碳水化合物、脂肪、鲺等營養(yǎng)素，也都是構(gòu)成組織細(xì)胞的重要成份和生長發(fā)育的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。中學(xué)生的臂展、體重發(fā)育受膳食結(jié)構(gòu)發(fā)生了很大變化，進(jìn)而1935-1980年期間，美國兒童的生長發(fā)育水平來了個(gè)加速性增強(qiáng)。因?yàn)橛浅Ｗ⒅貭I養(yǎng)，進(jìn)而使臺灣成為現(xiàn)今世界的經(jīng)濟(jì)強(qiáng)國和長壽之國。因而被世界從多學(xué)者概括為："一頓營養(yǎng)早餐即振興了美國民族"。我國兒童中學(xué)生的生長發(fā)育水平，特別明顯的為90年代低于60年代低于40年代。這也充分說明了營養(yǎng)誘因?qū)χ袊鴥和袑W(xué)生凈高、體重的下降起到了顯著的推動(dòng)作用。為此，不論是生長還是發(fā)育都少不了營養(yǎng)，營養(yǎng)既是決定生長發(fā)育潛在水平最終發(fā)揮行怎樣的重要誘因，也是影響生長發(fā)育最為重要的"建筑材料"。
物理能
物理能是一種很隱蔽的能量，它不能直接拿來做功，只有在發(fā)生物理變化的時(shí)侯才釋放下來，弄成熱能或則其他方式的能量。像石油和煤的燃燒，雷管爆燃以及人吃的食物在體內(nèi)發(fā)生物理變化時(shí)侯所放出的能量，都屬于物理能。物理能是指化合物的能量，依照能量恒定理，這些能量的變化與反應(yīng)中熱能的變化是大小相等、符號相反，出席反應(yīng)的化合物中各原子重新排列而形成新的化合物時(shí)，將造成物理能的變化，形成吸熱或放熱效應(yīng)。
生物能
生物能是太陽能以物理能方式儲存在生物中的一種能量方式，一種以生物質(zhì)為載體的能量，它直接或間接地來始于動(dòng)物的光合作用，在各類可再生能源中，生物質(zhì)是奇特的，它是儲存的太陽能，更是一種惟一可再生的碳源，可轉(zhuǎn)化成常規(guī)的固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)燃料。生物質(zhì)所含能量的多少與下述諸誘因有密切的關(guān)系：品種、生長周期、繁殖與種值方式、收獲方式、抗病救災(zāi)性能、日照的時(shí)間與硬度、環(huán)境的氣溫與溫度、雨量、土壤條件等，在太陽能直接轉(zhuǎn)換的各類過程中，光合作用是效率最低的，光合作用的轉(zhuǎn)化率約為0.5％-5％，據(jù)恐怕熱帶地區(qū)動(dòng)物光合作用的轉(zhuǎn)化率按全年平均估算約為太陽全部幅射能的0.5％-2.5％，整個(gè)生物圈的平均轉(zhuǎn)化率可達(dá)3％-5％。風(fēng)能潛力很大，世界上約有種生物，在提供理想的環(huán)境與條件下，光合作用的最高效率可達(dá)8～15%，通常情況下平均效率為0.5%左右。
以生物質(zhì)為載體的能量.生物界一切有生命的可以生長的有機(jī)物質(zhì),包括動(dòng)動(dòng)物和微生物.所有生物質(zhì)都有一定的能量,而作為能源借助的主要是農(nóng)林業(yè)的副產(chǎn)品及其加工殘余物,也包括人畜分牛糞和有機(jī)廢棄物.風(fēng)能為人類提供了基本燃料。
生物能具備下述優(yōu)點(diǎn):
(1)提供貧煤燃料，
(2)提供廉價(jià)能源(于個(gè)別條件下)，
(3)將有機(jī)物轉(zhuǎn)化成燃料可降低環(huán)境公害(比如，垃圾燃料)，
(4)與其他非傳統(tǒng)性能源相比較，技術(shù)上的困局較少。
至于其缺點(diǎn)有:
(1)動(dòng)物僅能將極少量的太陽能轉(zhuǎn)化成有機(jī)物，
(2)單位農(nóng)地面的有機(jī)物能量過高，
(3)缺少適宜種植動(dòng)物的農(nóng)地，
(4)有機(jī)物的水份偏多(50%～95%)
生物能是太陽能以物理能方式儲存在生物中的一種能量方式。它直接或間接地來始于動(dòng)物的光合作用，其蘊(yùn)含量極大，僅月球上的動(dòng)物，每年生產(chǎn)量如同當(dāng)于目前人類消耗礦物能的20倍，或相當(dāng)于世界現(xiàn)有人口食物能量的160倍。
生物能的開發(fā)和借助具有巨大的潛力。目前主要從三個(gè)方面研究開發(fā)：
一是構(gòu)建以沼氣為中心的農(nóng)村新的能量，物質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)，使稻殼中的生物能以沼氣的方式平緩地釋放下來，解決燃料問題；
二是構(gòu)建“能量茶場”，“能量農(nóng)場”，“海洋能量農(nóng)場”。構(gòu)建以動(dòng)物為能源的發(fā)電廠。變“能源動(dòng)物”為“能源小麥”，如“石油樹”，綠黃南，續(xù)隨子；
三是養(yǎng)殖柑蔗，玉米，海草，小麥，馬鈴薯，甜高粱等，既有利于乳品工業(yè)的發(fā)展，動(dòng)物碎屑又可以制造酒精以取代石油。
機(jī)械能
機(jī)械能是動(dòng)能與勢能的總和,勢能分為重力勢能和彈性勢能.決定動(dòng)能的是質(zhì)量與速率,決定重力勢能的是高度和質(zhì)量決定彈性勢能的是勁度系數(shù)與形變量.動(dòng)能與勢能可互相轉(zhuǎn)化。機(jī)械能只是動(dòng)能與勢能的和。機(jī)械能是表示物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與高度的數(shù)學(xué)量。機(jī)械能守港股：物體動(dòng)能與勢能的變化量相等，也就是動(dòng)能的降低與降低等于勢能的降低與降低。
動(dòng)能風(fēng)吹著帆船航行，空氣對帆船做了功；激流的湖水把石頭沖
走，水對石頭做了功；運(yùn)動(dòng)著的鋼球打在鐵塊上，把鐵塊推走，鋼球?qū)δ?span style="display:none">pcK物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
塊做了功．流動(dòng)的空氣和水，運(yùn)動(dòng)的鋼球，它們就能做功，它們都具有能
量．空氣、水、鋼球是因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)而才能做功的，它們具有的能量稱作動(dòng)能．一
切運(yùn)動(dòng)的物體都具有動(dòng)能．
動(dòng)能的大小跟什么誘因有關(guān)呢？
實(shí)驗(yàn)如圖1—1所示，讓鋼球從斜面上滾下，打到一個(gè)小鐵塊上，
推進(jìn)鐵塊做功．讓同一個(gè)鋼球從不同高度滾下，看哪次鐵塊被推得遠(yuǎn)．換
用質(zhì)量不同的鋼球，讓它們從同一高度滾下，看那個(gè)鋼球把鐵塊推得遠(yuǎn)．
同一個(gè)鋼球，原先的位置越高，滾到斜面上端時(shí)速率越大，把鐵塊推
得越遠(yuǎn)．在滾下速率相同時(shí)，鋼球的質(zhì)量越大，把鐵塊推得越遠(yuǎn)．
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，鋼球的質(zhì)量越大，它運(yùn)動(dòng)的速率越大，把鐵塊推得越
遠(yuǎn)，對鐵塊做的功越多，表示鋼球的動(dòng)能越大．因而，運(yùn)動(dòng)物體的速率越
大，質(zhì)量越大，動(dòng)能就越大．
勢能人們在打樁時(shí)，先把重錘高高抬起，重錘落下才能把木樁攻入
地里（圖l—2）．重錘是因?yàn)楸慌e高而才能做功的，舉高的物體具有的能
量叫重力勢能．物體的質(zhì)量越大，舉得越高，它具有的重力勢能就越大．
■
圖1—2被舉高的重錘具有重力勢能．重錘的質(zhì)量越大，被舉得越高，
下落時(shí)做的功越多，表示重錘的重力勢能越大．
射擊運(yùn)動(dòng)員把弓拉彎，放手后被拉彎的弓能把箭射出去（圖1—3）．被
壓縮的彈簧在放松后能把壓在里面的砝碼抬起（圖1—4）．弓和彈簧都是
因?yàn)榘l(fā)生彈性形變①而才能做功的，發(fā)生彈性形變的物體具有的能量叫彈性
勢能．物體的彈性形變越大，它具有的彈性勢能就越大．
機(jī)械能動(dòng)能和勢能也稱為機(jī)械能．一個(gè)物體可以既有動(dòng)能，又有勢
能，比如，飛行中的客機(jī)由于它在運(yùn)動(dòng)而具有動(dòng)能，又由于它在高處而具
有重力勢能，把這兩種能量加在一起，就得到它的總機(jī)械能．機(jī)械能是最
常見的一種方式的能量．
后面說過，一個(gè)物體才能做的功越多，表示這個(gè)物體的能量越大，因
此，能量的大小可以用做功的多少來評判．動(dòng)能、勢能或機(jī)械能的單位跟
請強(qiáng)調(diào)下述現(xiàn)象中能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的情況
1．磨擦生熱；2．二氧化碳膨脹做功；3．水電站水輪機(jī)推動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電；4電動(dòng)電機(jī)將水抽到高處；5．動(dòng)物的光合作用；6．燃料燃燒；7．鞭炮因火藥爆燃升空；8．風(fēng)吹動(dòng)帆船前進(jìn).
解析首先分清過程和過程前后能量方式及其增減情況.
1．磨擦生熱，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；
2．二氧化碳對外膨脹做功，內(nèi)能減少，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；
3．水輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，jk耗機(jī)械能，發(fā)電機(jī)發(fā)電，得到電能，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能；
4．電動(dòng)電機(jī)消耗電能，將水抽到高處，機(jī)械能降低，電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；
5．動(dòng)物借助太陽光進(jìn)行物理合成，光能轉(zhuǎn)化為物理能；
6．燃料燃燒發(fā)熱發(fā)光，將物理能轉(zhuǎn)化為光能和熱能；
7．火藥爆燃，物理能降低，鞭炮升空，機(jī)械能降低，物理能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；
8．風(fēng)流動(dòng)具有機(jī)械能，船前進(jìn)，具有機(jī)械能，能量發(fā)生轉(zhuǎn)移.