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二、 熵與能源
“熵”的概念一開始就和能的概念關(guān)系密切，克勞修斯當(dāng)初把“熵”定名為entropy，是德語“能量”的詞冠“en-”和變易的詞根“tropien”相組合。他說：我有意把這個(gè)詞拼成 entropy。因?yàn)閺臒崃W(xué)意義上看，熵與能的關(guān)系是這樣的：“熵”增加就是意味著系統(tǒng)的能從數(shù)量上講雖然守恒，但是“品質(zhì)”卻越來越差，越來越不中用，被用來做功的可能性越來越小，不可用程度越來越高，這個(gè)就是能量的“退化”。例如：汽車的輪子與地面摩擦生熱的過程是增加熵的過程，摩擦的機(jī)械運(yùn)動(dòng)變成分子的熱運(yùn)動(dòng)，機(jī)械能變成了熱能，雖然能量守恒，但是要讓熱能做功，再完全自動(dòng)地變成機(jī)械能卻無此可能。顯然，熱能的“品質(zhì)”要比機(jī)械能差，熱能的不可用程度要比機(jī)械能高，熵的增加意味著能量在“質(zhì)”的方面發(fā)生了“退化”。所以熵和不可用能關(guān)系十分密切。
而“能源”的本質(zhì)是指能量的來源。例如：太陽輻射到地球表面上的能量，就是人類使用能量的主要能源。“能源”的第二層含義是能量資源。例如：存在于自然界中的煤，石油，天然氣等化石燃料，鈾，釷等核燃料，以及生物體等都屬于能源；由這些物質(zhì)加工而成的焦碳，煤氣，液化氣，煤油，電，沼氣等也是能源，前者以現(xiàn)存的形式存在于自然界中，為一次能源，后者為一次能源直接或者間接轉(zhuǎn)換而來的人工能源，為二次能源。
能源是人類生活和生產(chǎn)資料的來源，是人類社會和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。隨著科學(xué)的進(jìn)步，經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，以及人口的急劇增長，人們已經(jīng)開始認(rèn)識到能源是有限的，如果不高度重視，能源枯竭問題將會出現(xiàn)，那后果將不堪設(shè)想。能源問題的物理實(shí)質(zhì)是物質(zhì)與能量的轉(zhuǎn)化問題，這些轉(zhuǎn)化都為以下三條規(guī)律所支配：
物質(zhì)守恒定律：物質(zhì)可以從一種形式轉(zhuǎn)化成為另一種形式，但它既不能創(chuàng)造也不能消滅。
能量守恒定律：歷史上有不少人為解決能源問題而設(shè)計(jì)一種無需輸入能量而對外不斷做功的機(jī)器，這種“第一類永動(dòng)機(jī)”之所以失敗，就是由于違背了能量守恒定律。
熵增加原理：人類利用能源的過程，實(shí)際上是一種能量的轉(zhuǎn)化，但是集中在能源中的無用能的數(shù)量在不斷的增加。所以所謂“能源枯竭”、“能源危機(jī)”，只是能源消耗導(dǎo)致有用能急劇的減少，不可用能急劇增加的代名詞，是熵增原理的反映。
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