熱力 與 能 量 轉 換
能量可以被儲存在系統內，稱為內儲能量；也可以由一系統轉移到另一系統，稱為轉移能量。轉移能量傳入系統，會使得系統的內儲能量增加，傳出則會減少內儲能量。
系統的內能，主要包括系統內物質的分子間位能、分子動能和分子內部能量三類。分子間位能取決於分子間引力或斥力的大小，和分子間距離；而分子動能是以分子的移動動能為主，分子移動動能的大小表現出巨觀的溫度。最後一類的分子內部能量，涵蓋如分子的轉動能、振動能、電子能、核能和化學能等。
一般所謂的理想氣體，分子和分子間的距離很遠，分子間引力或斥力的作用非常小，因此分子間位能可以被省略。若不考慮核反應和化學反應，且忽略微小的轉動能、振動能和電子能，理想氣體的
內能與溫度直接相關。系統內物質若為不流動的流體，我們習慣以內能來代表系統內流體的內儲能量。至於流動的流體，必須額外考慮流體流動所作的功（稱之為流功、或流動能），因此流體的內儲能量將包含內能和流動能，我們稱之為焓。理想氣體
系統的內儲能量，包括系統的位能、動能、內能、磁能、電能和表面能等。
內儲能量隨著轉移能量進出而增減
傳熱
作功
熱和功屬於轉移能量，它們可以經過系統邊界，由環境（或另一系統）傳入系統，或由系統傳出環境（或另一系統）。
系統
環境
環境
1
的流動能與溫度成正比，其焓值自然也是溫度的函數。進一步考慮燃燒化學反應，物質的總焓值必須包括形成焓和焓差兩項。前者代表化學能，愈穩定的物質，其化學能階愈低；後者代表與溫度直接相關的物質內儲能量，焓差意味著與標準狀態下焓值
因此習以顯熱來稱之。 經由燃燒化學反應，高化學能階的反應物轉變成低化學能階的生成物，形成焓降低而焓差增加，此一能量的變化值
稱之為燃燒熱，它是放熱的化學反應熱。
若燃燒熱不從系統釋出，亦即系統物質擁有高焓差，其溫度也高，此一溫度吾人稱之為絕熱火焰溫度。它代表
反應物 生成物
瓦斯爐火經由燃燒化學反應，將瓦
形
形
反
焓
焓
界
系統
鍋子裡的水，水吸熱氣化成水蒸氣。
後頂開鍋蓋，鍋蓋被頂高就是作功。
由物質自行吸收，所能達到燒強度的一個指標。最高溫度，可以作為判
水蒸氣
2
飛機的渦輪噴射引擎由擴散器、壓縮機、燃燒腔、燃氣渦輪機和排氣噴嘴等構件所組成。主要原理係利用擴散器吸進空氣，空氣經初步減速升壓後，再由壓縮機壓縮，進一步提昇壓力，高壓空氣接著於燃燒腔中與燃料均勻混合後燃燒。燃燒產生的高壓高溫燃氣，首先推動渦輪機輪葉轉動作功，以供應壓縮機之動力；接著由渦輪機排出，經噴嘴高速噴出於
向前飛行。
空氣減速升壓， 將動能轉換成焓
壓縮機對空氣作功，功轉換成焓
燃料和空氣燃燒 ，化學能轉換成
燃氣推動渦輪機 ，將焓差轉換成
燃氣經噴嘴膨脹加速，焓差轉換成
3
火力發電（原動力廠）的基本原理，係藉著燃燒燃料（煤炭、石油或是天然瓦斯）所釋出的燃燒熱，來加熱鍋爐中的水，使其形成高壓、高溫水蒸氣，進而推動蒸汽渦輪機
的葉片旋轉，之後再帶動發電機切割磁場而產生電力。
水是原動力廠的工作介質，它經由鍋爐吸熱以提升焓差而變成高壓高溫水蒸氣，然後推動渦輪機作功發電，焓差下降後形成低壓低溫飽和蒸氣，接著經過凝結器冷卻成為低
鍋爐
4
熱質 輸 送 現 象
物質是由分子所組成，固體內部分子係以共價鍵相連結，接合緊密不易自由脫離，因此固體分子的運動主要是以振動為主。流體（液體和氣體）內部分子間距離大，分子間作用力小，因此流體分子可獨立自由運動；當然，氣體分子運動的自由度會比液體分子來的大。氣體分子運動的移動動能和絕對溫度成正比（波茲曼定律），氣體分子在絕對零度下將靜止不動；若溫度高於絕對零度，氣體分子就具有移動速度，可以進行不斷的相互碰撞。
液體分子的擴散行為，以分子間的相互碰撞和推擠為主，其擴散速率緩慢，如：奶精溶於咖啡而逐漸暈開來、方糖溶於水形成逐漸往上擴展的糖液薄層等。
1
氣體分子的擴散行為，則除了分子間的相互碰撞外，尚有穿梭的特性。氣體分子間距離大，其擴散速率快，如：噴灑香水滿室生香、煙圈的逸散行為等。
流體流動方式包括巨觀的整體對流流動和微觀的分子擴散行為，前者代表所有流體分子整體性的一齊流動，後者則為分子間不斷的相互碰撞。
整體對流流動遠比分子擴散行為來的強烈、迅速。例如：奶精溶於咖啡而逐漸暈開來，純靠分子擴散行為，奶精與咖啡需要相當時間才能完全均勻混合；但是，給以攪拌促進整體對流流動，將有助於兩者的迅速混合。同樣的，有風扇吹拂的房間，香味或臭味較易四散，風扇吹出的
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2 人潮移動代表著整體對流流動，把學生群從大禮堂移到街道尾端，而人潮中學生間的穿梭推擠則表現出分子擴散行為。綠色衣褲學生瘦小易於人群間隙中穿梭移動，因此大多擠到人潮前端，反之，紅色衣褲學生壯碩不易於人群間隙中穿梭移動，而落後在人潮尾端。
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