Dans le processus réel d'utilisation de l'énergie, une grande quantité d'énergie est d'abord convertie en énergie thermique, qui est ensuite convertie en énergie mécanique, énergie électrique, énergie chimique et énergie lumineuse par moteur thermique, thermoélectricité, réacteur thermique, rayonnement du corps noir, etc. pour réutilisation
D'une manière générale, l'énergie utilisée par la conversion en énergie thermique représente plus de 90 % de l'énergie totale utilisée. Il est très important pour le développement durable de la société contemporaine d'analyser en profondeur les formes et les caractéristiques de la conversion énergétique et d'utiliser rationnellement l'énergie thermique. Dans le processus de conversion d'énergie, l'énergie totale est conservée, mais la qualité de l'énergie est différente.
La différence d'énergie en qualité est essentiellement la différence du degré d'ordre du système. Exprimée par entropie, l'énergie libre peut être une mesure de la qualité de l'énergie. Selon la deuxième loi de la thermodynamique, la qualité de l'énergie est élevée ou faible et le processus de transformation est directionnel. L'énergie de sortie dans la conversion d'énergie peut généralement être divisée en énergie de haute qualité facile à utiliser et en énergie de basse qualité difficile à utiliser. Dans tous les processus d'utilisation de l'énergie, la génération et la perte d'énergie de faible qualité sont inévitables. D'une manière générale, l'énergie disponible pour la production est principalement de l'énergie électrique, du travail mécanique ou de l'énergie thermique, dont l'énergie électrique et l'énergie mécanique appartiennent à l'énergie de haute qualité et peuvent être entièrement converties en travail mécanique. Cependant, la qualité de l'énergie thermique est faible et seule une partie de celle-ci peut être convertie en travail mécanique. Par exemple, dans la vraie vie, la chaleur dégagée après la combustion du charbon peut être utilisée pour faire bouillir de l'eau, cuisiner et réchauffer ; Il peut également être utilisé pour produire de la vapeur, qui peut être convertie en énergie mécanique par une machine à vapeur, ou en énergie électrique par un générateur à turbine à vapeur. L'énergie électrique peut être convertie en énergie mécanique, en énergie lumineuse ou en énergie interne grâce à des moteurs électriques, des lampes ou d'autres appareils électriques.
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