热机是什么能转化为什么能

热机是指各种利用内能做功的机械。是将燃料的化学能转化成内能再转化成机械能的机器动力机械的一类，如蒸汽机、汽轮机、燃气轮机、内燃机、喷气发动机。热机通常以气体作为工质(传递能量的媒介物质叫工质)，利用气体受热膨胀对外做功。热能的来源主要有燃料燃烧产生的热能、原子能、太阳能和地热等。

热机是把热能转化为机械能，工作原理是利用气体受热膨胀，对热机的活塞产生推动力，从而将热机发动起来。这就是热能转化为机械能的过程。枪炮、炸弹等都是某种形式的热机。不过真正的热机需要连续不断地把热能转化成机械能，所以蒸汽机是公认的第一种实用的热机。

热机的发展

据说在罗马帝国早期，埃及托勒密王朝的亚历山大有一个希腊科学家叫希罗（Hero），他发明了一种“汽转球”，可以把热能转化成机械能，被誉为蒸汽机的原型。这种装置利用的是水汽化后的膨胀做功，但它并不能连续工作，能量转化效率也很低。

到了十七世纪，已经有一些人先后发明了一些蒸汽机的雏形。其中纽科门及其助手卡利在1705年发明的大气式蒸汽机成为实用的蒸汽机，用于矿山抽水，但效率很低。瓦特对其进行了重要的改进，最终发明出工业用的蒸汽机。

蒸汽机是一种外燃机，燃料燃烧把化学能转化为热能，反复地把水汽化和液化，利用水的体积变化来做功。据估算，瓦特改进后的蒸汽机效率也不到3%，但这已经足够让它成为革命性的发明了。

枪炮是利用火药爆炸产生的气体膨胀来推动弹头的，和内燃机中的燃气膨胀类似，也是一种把化学能通过热能转化成机械能的装置。

内燃机广泛地用在车辆的动力系统和小型发电设备中，目前好的内燃机热效率可达40%或更高，是一种很成熟的热机。喷气式发动机也是一种热机，其热效率与内燃机相当，但结构更紧凑，相同大小的机器可以产生更大的输出功率。

热机的应用

目前核能的和平利用都是通过热机实现的。核反应堆在运行中产生的热能用来加热锅炉中的水，产生的蒸汽用于推动蒸汽涡轮输出功。之后水再经过冷凝器冷却后回到锅炉重新加热。核电厂和这个类似，也是靠蒸汽轮机来发电的，热机是其中最重要的一环。