1.2　能量形式

按人類現如今的認知，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相關的能量，前者稱為動能，后者稱為勢能。如果質量為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　?。?-2）

彈性勢能E_τ按下式計算：

　　（1-3）

式中，k表示彈性系數；x表示形變量。

熱能為構成物質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　?。?-4）

式中，S為物質的熵。

電能是和電子流動與積累有關的一種能量，通常由電池中的化學能轉換而來，或是通過發電機由機械能轉換得到；反之，電能也可以通過電動機轉換為機械能，從而顯示出電做功的本領。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射的能量。物體的輻射能E_r可用下式計算：

　?。?-6）

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

化學能是物質結構能的一種，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，物質或物系在化學反應過程中以熱能形式釋放的內能稱為化學能。

核能是蘊藏在原子核內部的物質結構能。輕質量的原子核（氘、氚等）和重質量的原子核（鈾等）核子之間的結合力比中等質量原子核的結合力小，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變為在自然界更穩定的中等質量原子核，同時釋放出巨大的結合能。這種結合能就是核能。