1.2　能量形式

按人類現(xiàn)如今的認知，可將能量劃分為機械能、熱能、電能、輻射能、化學能和核能六大能量形式。

機械能是與物體宏觀機械運動或空間狀態(tài)相關(guān)的能量，前者稱為動能，后者稱為勢能。如果質(zhì)量為m的物體的運動速度為v，則該物體的動能E_k可以用下式計算：

　　（1-1）

勢能包括重力勢能和機械勢能。如果某物體距地面的高度用H表示，重力加速度為g，則該物體的重力勢能E_p可按下式進行計算：

E_p=mgH　　（1-2）

彈性勢能E_τ按下式計算：

　　（1-3）

式中，k表示彈性系數(shù)；x表示形變量。

熱能為構(gòu)成物質(zhì)的微觀分子運動的動能和勢能的總和。這種能量的宏觀表現(xiàn)是溫度的高低，它反映了分子運動的激烈程度。通常熱能E_q可表述成如下的形式：

E_q=∫TdS　　（1-4）

式中，S為物質(zhì)的熵。

電能是和電子流動與積累有關(guān)的一種能量，通常由電池中的化學能轉(zhuǎn)換而來，或是通過發(fā)電機由機械能轉(zhuǎn)換得到；反之，電能也可以通過電動機轉(zhuǎn)換為機械能，從而顯示出電做功的本領(lǐng)。電能E_e按下式計算：

E_e=UI　　（1-5）

式中，U為電壓；I為電流。

輻射能是物體以電磁波形式發(fā)射的能量。物體的輻射能E_r可用下式計算：

　　（1-6）

式中， ε表示物體的灰度； c₀為黑體輻射常數(shù)， 其值為5.67×10^-8W/（m²·K⁴）。

化學能是物質(zhì)結(jié)構(gòu)能的一種，即原子核外進行化學變化時放出的能量。按化學熱力學定義，物質(zhì)或物系在化學反應(yīng)過程中以熱能形式釋放的內(nèi)能稱為化學能。

核能是蘊藏在原子核內(nèi)部的物質(zhì)結(jié)構(gòu)能。輕質(zhì)量的原子核（氘、氚等）和重質(zhì)量的原子核（鈾等）核子之間的結(jié)合力比中等質(zhì)量原子核的結(jié)合力小，這兩類原子核在一定的條件下可以通過核聚變和核裂變轉(zhuǎn)變?yōu)樵谧匀唤绺€(wěn)定的中等質(zhì)量原子核，同時釋放出巨大的結(jié)合能。這種結(jié)合能就是核能。