Nel processo effettivo di utilizzo dell'energia, una grande quantità di energia viene prima convertita in energia termica, che viene poi convertita in energia meccanica, energia elettrica, energia chimica ed energia luminosa attraverso il motore termico, la termoelettricità, il reattore termico, la radiazione di corpo nero, ecc. per il riutilizzo
In generale, l'energia utilizzata attraverso la conversione in energia termica rappresenta oltre il 90 per cento dell'energia totale utilizzata. È molto importante per lo sviluppo sostenibile della società contemporanea analizzare in profondità le forme e le caratteristiche della conversione energetica e fare un uso razionale dell'energia termica. Nel processo di conversione dell'energia, l'energia totale viene conservata, ma la qualità dell'energia è diversa.
La differenza di qualità dell'energia è essenzialmente la differenza del grado d'ordine del sistema. Espresso dall'entropia, l'energia libera può essere una misura della qualità dell'energia. Secondo la seconda legge della termodinamica, la qualità dell'energia è alta o bassa e il processo di trasformazione è direzionale. L'energia prodotta nella conversione dell'energia può essere solitamente suddivisa in energia di alta qualità facile da usare e energia di bassa qualità difficile da usare. In tutti i processi di utilizzo dell'energia, la generazione e la perdita di energia di bassa qualità sono inevitabili. In generale, l'energia disponibile per la produzione è principalmente energia elettrica, lavoro meccanico o energia termica, di cui l'energia elettrica e l'energia meccanica appartengono a energia di alta qualità e possono essere completamente convertite in lavoro meccanico. Tuttavia, la qualità dell'energia termica è bassa e solo una parte di essa può essere convertita in lavoro meccanico. Ad esempio, nella vita reale, il calore rilasciato dopo la combustione del carbone può essere utilizzato per far bollire l'acqua, cuocere e riscaldare; Può anche essere utilizzato per produrre vapore, che può essere convertito in energia meccanica da un motore a vapore, o in energia elettrica da un generatore a turbina a vapore. L'energia elettrica può essere convertita in energia meccanica, energia luminosa o energia interna attraverso motori elettrici, lampade o altri apparecchi elettrici.
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