系统能量的储存与转换方式简析

能量是物质运动的量度，运动有各种形式，相应地就有各种不同的能量。在工程热力学中，为讨论方便，将储存能量分为两类：一类是以系统内部的状态参数来描述的能量，称为内部储存能；另一类与系统整体运动和重力场有关，称为外部储存能。下面分别加以讨论。

一、内部储存能——热力学能

物质内部具有各种能量，如由原子结合成为分子的化学能，原子内部的原子能以及分子热运动热动能和分子间相互吸引力的位能。由于热力学所讨论的是热能和机械能之间的相互转换，因此把物质分子运动具有的平均动能和分子间相互作用而具有的分子间的势能称为物质的“热力学能”。简言之，物质具有的热能称为热力学能。

物质的热力学能通常用U表示，单位是kJ，单位质量的热力学能称为比热力学能，以下式表示

物质热力学能的大小决定于该物质的温度和比体积，即

u＝f（t，υ）

可见热力学能只由物质在某一时刻的状态参数来确定，与该时刻前的过程无关。因此，热力学能是物质的状态参数。

二、外部储存能

外部储存能是以系统相对于其外部参照系的参数（外部参数）来描述的能量，它包括宏观动能和重力势能。(www.xing528.com)

1.宏观动能

系统作为一个整体，相对系统以外的参考坐标，因宏观运动而具有的能量，称为宏观动能，简称动能，用Ek表示，则

2.重力势能

系统由于重力场的作用而具有的能量称为重力势能，简称势能，用Ep表示，则

Ep＝mgh

系统的整体速度w和高度h，都是相对于其外部参照系而言的力学参数。

三、系统的总储存能（简称总能）

系统的总储存能为热力学能、动能和势能之和，即