)能量转换
机电工程术语
conversion of energy
将一种形式的能量转换成另一种形式的能量
能量以多种形式出现，包括辐射、物体运动、处于激发状态的原子、分子内部及分子之间的应变力。所有这些形式的重要意义在于其能量是相等的，也就是说一种形式的能量可以转变成另一种形式。宇宙中发生的绝大部分事件，例如，恒星的崩溃和爆炸、生物的生长和毁灭、机器和计算机的操作中都包括能量由一种形式转化为另一种形式。
能量的形式可以用不同的方法来描述。声能主要是分子前后有规律的运动；热能是分子的无规则运动；重力能产生于分隔物体的相互吸引；储存在机械应力中的能量，则是由于分离的电行相互吸引的结果。尽管各种能量的表现形式大不相同，但是，每种能量都能采用一种方法来测量，这样就能够搞清楚，有多少能量由一种形式转化为另一种形式。不论什么时候，一个地方或一种形式的能量减少了，另一个地方或另一种形式就会增加同样数量的能量。在一个系统中不论发生渐变还是骤变，只要没有能量进入或者离开这个系统，那么系统内部各种能量立和将不发生变化。
但是，能量确实可以从系统边界渗漏出去。特别是能量转换会导致产生热能，通过辐射和传导的方式泄漏出去。如通过发动机、电线、热水罐、我们的躯体和立体音响。而且，当热在流体中传导或辐射时，激起的流动通常促发了热量的转移。尽管传导或辐射热能很少的材料可用来减少热能的损耗，但也无法完全避免热能的流失。
这样一来，转换的能量总和几乎总是在减少。例如，在坐汽车旅行时，几乎所有储存在汽油分子中的能量，通过摩擦和消耗转换了，使行驶汽车的路面和空气的温度略微上升。即使采取措施使这些能量免于泄漏，它也会均匀地扩散而不再对我们有用。这是因为，只有当集聚起来的能量超过其他地方时（如瀑布、燃料和食物中的高能分子、不稳定的原子核和来自炽热太阳的热辐射），能量转换才能完成。当能量转换成热能向四处扩散，进一步的转换就会减少。
至于热量由温暖的地方向寒冷的地方扩散的原因，是一个概率问题。物质中的热能是由不相互碰撞的分子或原子的无序运动产生的。当物体某一区域极大数量的原子或分子和邻近区域的原子和分子重复进行着不规则的碰撞时，两个区域分得同等由不规则撞击产生的能量的方式要比在一个区域集中更多能量的方式多得多。这种热能无规则地分配，比热能有序地集中更为常见。通常，概率统计表明任何分子或原子的相互作用，都将以比开始时更大的无序告终。
然而，只要有些系统增加无序性，有的系统完全有可能增加有序性。例如，人类器官细胞，总是忙于增加制造复杂的分子和使身体结构的有序。但是，这种有序性花费的代价是增加了我们周围的无序，如要分解我们吃下去的食物的分子结构和使我们周围的环境变暖。结论是，无序的总量总是在增加。
不同的能量水平总是与分子不同原子结构相联系。有些结构变化需要补充能量，有些结构变化则可释放能量。例如，为了点燃炭火（即从木炭中蒸发掉一些碳原子）必须先提供热，但是，当氧分子和碳原子化合变成低能化合物──二氧化碳分子时，更多的能量作为光和热释放出来。叶绿素分子能被太阳光激发成高能结构，又反过来激发二氧化碳和水的分子。所以，使它们连接起来，经过几个步骤，它们能结合起来变成糖分子的高能结构和释放出一些氧气。随后，糖分子可能又与氧发生反应，再次形成二氧化碳和水分子，来自阳光的额外能量又会转移到其他分子中。
事实已经证明，在分子或比分子更低的层次，能量与物质的产生是不连续的。当一个原子一个分子的能量由一个能级以一定的跳跃方式转变成另一个能级时，两种能级之间不可能有其他等级。这种原子水平的量子效应产生的现象与我们熟悉的现象大不相同。当辐射遇到原子时，如果辐射能够给以恰好的能量，原子的内能就能被激发到较高的能级。同样，当原子的能级下降一级时，就会产生一定不连续量的辐射能。所以，利用物质发出的光或吸收的光，可以鉴定是什么物质，以此来确定这些物质是在实验室里，还是在遥远恒星的表面上。
原子核反应所产生的能量，比原子外层电子结构间反应（即化学反应）所产生的能量要多得多。当重原子核，如铀核、钚核分裂成较重原子核时，以及当轻原子核，如氢核和氨核聚变成较重的核时，就会释放出大量的能量，变成辐射和快速运动的粒子。一些重核裂变时，同时产生了额外的中子，这些中子又触发了更多的原子核裂变，发展下去就引起连锁反应。然而，只有当原子核间以极高的速度撞击（克服了两枚之间的正电排斥力），才会发生核聚变，这种撞击需要的超高温，可在恒星的内部形成，或者通过核裂变爆炸产生。
