第19章 内能

第十八章内能和机械效率

内能定义：组成物体的所有分子，其热运动的动能和分子势能的总和。

明确了内能的定义，我们就能够有方向性地改变一个物体的内能。一方面是通过加热等方式使得物体的温度提高，加快其分子热运动的动能；另一方面则是压缩物体的体积，使得分子之间的作用力发生改变，通过增加分子的势能的方式增加物体的内能。

那么内能在我们生活之中可以给我们怎样的启发呢？

1、生命在于折腾。一个人在出生的那一刻，你自身的势能可以说基本上是确定的，我们能够做到，只有不断地活动，拓宽我们的世界，我们才能够改变我们的现状，增加我们自身的知识和资源。否则，如果你不再跟外界接触，那么你所能够获得的信息和资源必然只能够局限于一个小范围，而随着你自身的熵的不断增加，你将无法在你所处的范围内获得足够的能量。

2、如果你发现自己确实是一个不善于交际的个性，那么另外一种方式就可以帮助你获得足够的资源——压缩自己的选择性。在你无法通过正常的交际获得资源时，你可以选择性地加深自身对一个单类别的事物的理解和发展。通过在一个局域范围内的权威性和垄断性使得自己的势能得到极大的提高，进而使得自己的内能得到增长。

内能的概念在我们提到加热使物体内能增加时，延伸出一个概念：比热容，即单位质量的物体增加单位温度时吸收的热量的多少。

这个物理量本身与温度和物体的质量无关，而只与物体的状态和性质有关。

那么，你在生活之中的“比热容”又是多少呢？你知道如何改变自己的状态，使得自己在获得同样程度的资源时，提升的更多么？

了解了内能的概念，那么，我们对于内能的使用上，又有哪些呢？

人类制造的第一种使用内能做功的机器自然就是古老的蒸汽机了。它通过燃烧燃料使得水蒸发为蒸汽，然后通过使用蒸汽驱动各种传动装置来达到转化的作用。

然而，让人无奈的是，即使蒸汽机已经发明了几百年，我们对于能量的转化依然还是借助这样的方式。无论是水力发电还是核能发电，都是通过加热液相，得到蒸汽，然后通过蒸汽转化为各种形式的能量，更不用说广泛应用的内燃机了。即使是搭载卫星的火箭，也依然是使用类似的方式，在火箭尾部喷吐工质，进而推动火箭的升空。

在这个转化之中，由于存在着好几个环节，那么当每一个环节的浪费和转化率低下时，我们对于能量的使用效率必然是很微弱的。在浪费资源的同时，也在无形之中给我们的仪器的发展设置了瓶颈。

与之类似的，在日常生活中，商品的生产和销售也是同样的道理。原料经过一层层的转化之后变成了我们需要的物品，但是在商品的生产、运输、销售等环节里，为了达到从原料转为商品的目的，我们消耗的资源很大程度上已经远远超出了商品本身的价值。而互联网商业时代的出现，正是基于减少从原料到商品的中间环节而自发产生的产物。

然而，即使是从工厂到个人的方式，似乎依然无法满足人们对于浪费的深恶痛绝。于是，人们在无数的科幻和影视作品之中幻想着可以出现这样的仪器，只要你有想法，就可以用简单的原料，轻轻按动按钮就能够得到你所需产品的转化仪器。在这样的世界里，每一个人都是生产者，能源和材料可以得到最大程度的使用。

可以说，这样的仪器的存在，某种程度上打破或者接近了将我们无形之中包裹着的壁垒的界限。而我相信，未来我们对于太空的探索，必然是基于这种仪器而出现突破的。