绪论
一、能源
（一）能源与能量
“能源”的本质是指能量的来源。例如：辐射到地球表面上的太阳光，就是地球上许多能量的主要来源。“能源”的第二层含义是能量资源。例如：存在于自然界中的煤、石油、天然气等化石燃料，铀、钍等核燃料，以及生物质、风力、太阳能、潮汐等都属于能源；由这些物质加工而成的焦炭、煤气、液化气、煤油、电、沼气等也是能源，前者是自然存在或由自然界经过长期演化而形成的，为一次能源，后者则是由一次能源直接或者间接转换而来的人工能源，为二次能源。
能源的实质就是物质与能量的转化，受三条物理学定律的支配：①物质守恒定律：物质可以从一种形式转化成为另一种形式，但它既不能创造也不能消灭。②能量守恒定律：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，在转化或转移的过程中其总量不变。③熵（entropy）增加原理{熵（读sh ng），是反映物质内部状态的一个物理量，它反映的是系统无序的程度（熵越大，系统越无序）。熵的概念由鲁道夫?克劳修斯（RudolfClausius）在1850年首次提出，并应用在热力学中，通常用符号S表示熵，单位为J/（mol?K）或kJ/（kmol?K）。目前熵在系统科学、控制论、概率论、数论、天体物理、生命科学、社会学等领域都有重要应用，在不同的学科中有更为具体的定义。熵增加原理则是根据热力学第二定律推导出来的热传导的不可逆过程。熵的增加，表明能量从一个较高的集中程度转化到一个较低的集中程度，这个过程需要做功，也意味着能量水平的降低，一定的能量就被转化成了不能再做功的无效能量。熵增加的幅度越小，说明能量损失越小，效率越高。物体不断与外界交换物质与能量的实质是为了减缓内部熵值的增加。}：人类利用能源的过程，实际上是一个能量的转化过程，集中表现在能源系统中熵值的急剧增加。而熵值增加意味着系统的能量从数量上来讲虽然守恒，“品质”却越来越差，可用于做功的程度越来越低，就是能量的“退化”，从宏观上看，就是所谓的“能源枯竭”。同时，被转化成了无效状态的能量就构成了我们所说的污染。许多人以为污染是生产的副产品，但实际上它只是世界上转化成无效能量的全部有效能量的总和。耗散了的能量就是污染。既然根据热力学第一定律，能量既不能被产生也不能被消灭，而根据热力学第二定律，能量只能沿着一个方向（即耗散的方向）转化，那么环境污染、废弃物排放就是熵的同义词。
