每次看到“冷却”这个词都觉得心疼，比如内燃机的冷却，那么宝贵的能量不仅没有利用起来，甚至还要耗费额外的资源和能量来把它消耗掉。
今天路过一个火电站，看到那两座硕大的冷却塔和蒸腾的云雾，真是觉得可惜...

现在对热能的利用始终是停留在热能转机械能么？就没有热能直接转成电能或者化学能的么？
另外，对于较低温度的热能有没有利用途径？比如一个40度的温泉，虽然只比气温高几度，但是水量巨大因此也蕴含着大量的能量，这种能量有没有办法利用起来（除了泡澡之类的）？

[本帖最后由 ff42 于 2014-5-3 17:32 编辑]

google "卡诺极限"

这不仅是物理问题
压榨热机效率也有成本, 高利用率未必有高利润

文科生表示看不大懂。
热能是不是很难被有效利用？是理论限制还是技术限制？
有没有可能从大量40度的热水中提取足够的热能使得少量的水升温至100度？

成本问题，不是不能，而是太贵没有竞争力。

LZ其实是不知道标量转化向量过程中损耗没解决导致了热量利用率低。

据说就人类现有的技术而言，以后哪怕可控热核聚变技术成熟了，还是用来烧开水

您这意思，太阳能只能用来做热水器了，那光伏电池是啥啊

卡诺热机决定了不提高温差,效率无从谈起.所以涡轮发动机的涡前温度参数一出来,高下就快分了

楼主明明说利用热能,你光伏是光能不带这么偷换概念的

本人回答的是被引用者的话，不是LZ的。没想到你在一边高潮了^_^

想想现在的核能…

锅炉末端管道一般有加装省煤器，可以烧烧热水

初中的时候当我知道汽车刹车是直接摩擦发热掉，觉得超级浪费

不过后来果然出了可以转换为电能的车了

先不说温差和效率。
理论上能不能收集大量较低温度物体的热量然后给另一个物体加热至较高温度？比如我楼上说的40度水和100度水的例子。

不如先弄点高中物理书看看？

如果热机的两端温差大, 会浪费大比例的能量.
如果两端温差小, 则浪费的比例相应少. 但是这样的热机输出功率也小.
基本上我们宁愿浪费一点能量 来换取合适的输出

后一个问题: 有可能, 空调制热时就这样工作的.
不过这个过程不会自发发生, 你需要输入能量.
另外这样加热水的意义不大, 因为直接加热水的设施要简单得多, 开销也可以接受.

你这个想法在理论和实际都是可以实现的，但要这样做必须增加一级转换机制，而转换率将再次下降几个级数。换句话讲，谁愿意用一吨40度的水去把一滴水加热到100度呢？当然本人的具体数据不准确，但道理没有偏差。

比如有一个巨大的40度温泉（环境温度是20度），那么目前是否具备以合理的成本将这个温泉水的热能转化为清洁能源的技术？

我记得这事和环境温度没关系，你去看看热泵的科普，物理学热学的东西。你从低温处往高温处搬热量这个过程本身需要额外的能量，这个问题就是空调，把室内的热量搬到室外

换句话说,用容易理解的角度,热力学第二定律
热力学第二定律有几种表述方式：
克劳修斯表述 热量可以自发地从温度高的物体传递到较冷的物体，但不可能自发地从温度低的物体传递到温度高的物体；
开尔文-普朗克表述 不可能从单一热源吸取热量，并将这热量变为功，而不产生其他影响。
熵表述 随时间进行，一个孤立体系中的熵总是不会减少。

热量从高温物体转移到低温物体是自发进行的,ΔG<0,所以反之就是不能进行的,ΔG>0.吉布斯自由能判死刑动力学也救不了你

[本帖最后由 wer. 于 2014-5-3 21:26 编辑]

你提到了＂合理成本＂这个概念，其实就是效率问题。负责任的告诉你，恐怕不行。当然，你可以试试，就当娱乐一下自己吧

温差发电可以啊 斯特林发动机 帕尓帖效应 都可以

何谓"合理的成本"
鉴于地热发电站其实很少 我猜测这个成本高过火电..

喷了,用吉布斯自由能必须上数字,我把焓搞错了.物理化学第三章随便一个课后题就能解决楼主了

热转电可以啊，seebeck effect
电转热用peltier effect
都是用半导体，建议多读读书

水源热泵

今天和一个中航的哥们讨论飞机喷气引擎，貌似是内燃机的效率极限？

因为一套机组里面永远是效率最低的那个机器决定总效率,如果我没记错的话蒸汽机效率不足百分之五十

啊？你回答的是被引用者的话？
原来那个被引用者说的是“可控热核聚变”，你说的是“太阳能”，你觉得太阳里的聚变是“可控热核聚变”了？我们一般人类觉得只有可以由人的意愿控制才叫可控吧，难道你学的语文里可控的意思是只要自然界中存在某种现象比如说太阳控制核聚变持续发生产生能量就叫可控了？

有一个叫做空气能热水器的东西。。。

当然可以。烧煤发电然后用激光加热可达100万摄氏度。
但这没有意义。热血第二定律否定了这样可以获得更高能量利用效率的可能性。

那玩意节省的能量实际上只有水温到空气温度的温差，也就是说本质上和加一个巨大的空气换热器给水升温再用电加热无异。

按说文科生的高中也有物理课吧？

你这就是典型的地热应用

1. 如果最终输出为热能，即用热泵进行单纯热输出，COP（Qo/Win）可以达到4甚至6
2. 如果最终输出为电能，则利用热泵+汽轮机，目前地热发电效率只有7%~10%（PV 10%，CSP 20%）

低温热发电低效最大的原因是相比蒸汽而言流体温度太低，如果你这不是温泉而是个巨大的稳定的岩浆池子效率就高了

楼主对温度高低给热机效率带来的影响根本没概念，卡诺热机没学过没办法

草，我好像学过卡诺循环，完全不记得了