環境與能源        中興大學機械系 頁  1 

第二章 能量轉換

不同形式的能量可以互相轉換。

能量的形式：動能，位能，熱能，化學能，電能，核能。

不同系統之間能量可以交換。

能量交換的方式有兩種，熱傳與做功。

在能量轉換過程中，能量無法無中生有。

(一)、熱力學第一定律

能量不生不滅，只能在不同形式之間轉換。

在能量轉換過程中，能量無法無中生有，也就是無法創造能量，

只能轉換能量。

系統與外界之間的能量交換有兩種型式，熱傳與做功。

系統對外界做功，會使系統內部能量減少；系統自外界吸熱，

會使系統內部能量增加。

對外熱傳量與做功量及內部能量的總和固定。

Q E W

熱傳量=能量變化量+做功量

能量變化量包括動能，位能，熱能，電能，化學能等之變化。

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例：水自 100m 高的瀑布飛濺而下，請計算達到地面時的水溫變化。

說明：位能→動能→熱能

212

E mgh mV mc T

9.8*100=980J=0.5*V2=4186*ΔT

V=44.27 m/sec

環境與能源        中興大學機械系 頁  2 

ΔT=0.23℃

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(1.1). 水製油

王洪成是哈爾濱公共汽車公司的司機，他在1983 年聲稱發明了將水轉

成油的技術，其原理是在水中加入極少量的「可燃燒」製劑，充分溶

解，成為「水基燃料」，之後水就可以作為燃料，成本極其低廉，诶

項技術在 1983 年 11 月 7 日研究成功。此技術及相關文章一度刊載在

各種媒體上，1985 年冬天，王洪成從大慶到北京、河北、浙江、上海

等地表演。黑龍江成立了新能源研究院，王洪成任院長。1987 年中國

國家計委撥款 60 萬元人民幣給王洪成在河北省定州勝利客車廠生產

燃料。1992 年11 月 22 日，「洪成新能源澎化劑有限公司」成立，1993

年1 月 28 日，《經濟日報》發表《水真能變成油嗎？》的文章，稱此

是繼傳統四大發明以來的中國第五大發明。後來水變油技術被認為是

騙局和偽科學，1997 年10 月, 公安部派人將王抓回，投入秦城監獄。

1998 年王洪成被判處 10 年有期徒刑。中國物理學家、中科院院士何

祚庥認為：「這個事情是違背基本科學原理的，它違背了物質守恆定

律和能量守恆定律，根本就是偽科學。」

2005 年浙江金義集團董事長陳金義帶來了「水變油」的新版本，他對

媒體揚言，金義集團總工程師王先倫開發的一種名叫「金倫油」新型

高能燃料，真正實現了「水變油」。後證實為乳化燃油。

2006 年2 月 20 日，東北人王承東號稱研發「合成環保植物液體燃料

油」，被稱為「中國第五大發明」。

討論：王洪成，陳金義，與王承東的發明有何差異？

環境與能源        中興大學機械系 頁  3 

討論：能不能將水製成油？

討論：能不能用其他原料製成油？

(1.2). 水燃料車

自由時報電子報 2008 年 6 月 17 日 星期二

水 燃 料 車 一 公 升 跑 八 十 公 里

［記者陳英傑／綜合外電報導］日本 Genepax，推出一套水能量

系統（Water Energy System，簡稱 WES），將水分解成氫和氧產生能

量，讓汽車只吃水就可以發動，雨水、河水甚至茶都可使用，目前共

有 120W 及 300W 的原型機，一公升的水就可以時速八十公里連續行

駛一小時，未來量產後，預計價錢將可壓低到每套系統新台幣十四萬

元左右，不過目前上市時間未定。

這款水燃料車與其他廠商一樣，都是將水分解成氫與氧來產生能

量，但由於採用薄膜電導組件，擁有較長的使用壽命。Genepax 執行

長平澤表示，只要有瓶裝水，車子就可連續行駛。Genepax 在日本大

阪實地用水來發動並行駛車子測試，雨水或河水都可使用。

目前這套系統高達兩百萬日圓（約新台幣五十六萬元），不過

Genepax 認為，未來大量生產後可降至五十萬日圓（約新台幣十四萬

環境與能源        中興大學機械系 頁  4 

元），除有 120W 及 300W 的原型機，還會有 1kW 的系統，將打進

家庭用電市場。

在台灣，友荃科技等部分科技業者也嘗試以水作為原料，利用車

用氫氣機來電解產生氫氣、氧氣，一百西西的水，處理後能產生三十

分鐘左右的能量；友荃董事長林文章認為，預計兩年之內，台灣就可

以在街上看到加水上路的車子。

此外，BMW 兩年前也開始嘗試製作氫氣動力概念車，極速可達

三百一十公里，除是現有電動車的二至三倍，更只排放零污染的水蒸

氣，加滿八公斤的液態氫可跑兩百公里，也是現有電動車的一倍以上。

同時，歐盟也準備在數千公里的高速公路上普設加氫站，歐洲各

汽車業者未來也將發展這類不燃油的氫動力汽車。

討論：水可不可以製氫？

水的電解反應：

Cathode (reduction): 2H+(aq) + 2e− → H2(g)

Anode (oxidation): 2H2O(l) → O2(g) + 4H+(aq) + 4e−

Overall reaction: 2H2O(l) → 2H2(g) + O2(g)

環境與能源        中興大學機械系 頁  5 

討論：氫氣車輛是否可行？

討論：水燃料車是否可行？

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例：請計算要產生相當於 30L 汽油的氫氣，需要多少水。

氫氣熱值：122000 kJ/kg

汽油熱值：42000 kJ/kg

30L 汽油的能量：30*0.75*42000=945000kJ

945000/122000=7.746kg

7.746*(19/2)=69.7kg=69.7L

要產生相當於 30L 汽油的氫氣，需要 69.7L 水，水箱體積約油箱

體積兩倍。

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例：請計算要產生相當於 30L 汽油的氫氣，需要多少電能。

電解水效率：75%

需要電能：945000kJ/0.75=1260000kJ=350 度電

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例：請計算要產生相當於 30L 汽油的氫氣，需要多少電池。

能元鋰電池，0.71 kWhr，267×205×73 (mm)， 5.85 kg。

350/0.71=493 個電池

重量：493*5.85=2880kg

體積：493*4*10-3=2m3

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例：請計算一公升的水就可以時速八十公里連續行駛一小時，是否可

行。

環境與能源        中興大學機械系 頁  6 

一公升水= 1 kg 水→ 0.111 kg H2 = 0.444 公升汽油 = 6.66 公里

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例：請計算加滿八公斤的液態氫可跑兩百公里，是否可行。

八公斤氫 = 24 kg 汽油 = 32 公升汽油 = 480 公里

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重點：氫氣車輛與水燃料車是兩種完全不同的概念，添加氫氣與添加

水是完全不一樣的作法。氫氣車輛可行，水燃料車不可行。水燃料車

打著氫氣車輛的招牌，是一種障眼法，嚴格說來是一種欺騙的行為。

水燃料車與水電池是否相同？

水電池是利用不同金屬的不同電位差特性，加水活化產生電流，就可

以提供能源。

環境與能源        中興大學機械系 頁  7 

氫氣車輛：BMW H2R

Maximum speed: 300.175 km/h Engine: twelve-cylinder

Nominal engine power: 982 bhp Bodyshell: aluminium structure

Outer shell: carbon-fibre-reinforced plastic

Vehicle weight including driver: 1560 kg

Drag coefficient (cd): 0.21

各種物體的阻力係數

Type of Object - cd - - A - (ft2) 老式車輛(T-ford) 0,7 - 0,9 迎風正面

流線型車輛(Toyota Prius) 0,26 迎風正面 一般汽車(Opel Vectra) 0.29 迎風正面

火車 1,8 迎風正面 自行車(通勤) 1,1 5,5

聯結車 0,96 迎風正面

環境與能源        中興大學機械系 頁  8 

Stanley MEYER Resonant Electrolysis Cell System :

Stanley MEYER is the most famous inventor in the 'Super-efficient

Electrolysis' field, and many took inspiration from his work. His original

Electrolysis Concept was able to produce many times as much hydrogen

gas as permits the Faraday's Law of electrolysis, and the Law of

Conservation of Energy, then he brought it up to a still un-understood

high level he called 'Thermal Explosive Energy'. We can say that he was

at least 50 years in advance of his time ... The evidence, then, is that his

concept of electrolysis is tapping in another source of energy, not

'recognized' yet in the classical physics, that must be in another dimension,

outside our three dimensions, and it must be a non thermic form of energy,

because Stan Cell is not producing heat while electrolyzing.

討論：Stanley MEYER 的神奇魔術是否可行？

環境與能源        中興大學機械系 頁  9 

空氣+水製造汽油…英科學家辦到了 

自由時報 – 2012 年 10 月 20 日 上午 4:28 ［編譯陳維真／綜合報導］英國一家小公司的科學家，成功用空氣和水製造汽

油，未來技術成熟後，不只有望解決能源危機，還能減少二氧化碳，改善全球暖

化的問題。專家表示，在人類對抗氣候變遷與能源危機之際，這項新突破將改變

遊戲規則。

希望兩年內能商業量產

「空氣燃料合成公司」（Air Fuel Synthesis）自八月份以來，先透過小型煉油廠將

空氣中的二氧化碳和水蒸氣加工製成甲醇，再把甲醇送入燃料反應器製成汽油，

目前已生產出五公升，希望兩年內能建造大型商業化規模的工廠，每日生產一噸

汽油。儘管生產程序開發仍處早期階段，且需要國家提供的電力，不過該公司認

為，未來可利用風力和潮汐發電等再生能源，達到「碳中和」目標，不增加碳排

放。

公司執行總裁哈里森表示，「我們從空氣中取得二氧化碳，從水中取得氫氣，並

合成這些元素，生產出汽油。就我們所知，世界上還沒有其他公司在做這件事。

這種汽油外觀和氣味都和傳統汽油很像，但是卻遠比從化石燃料提煉的傳統汽油

乾淨。」

空氣提取 1 噸二氧化碳 成本 1.8 萬

哈里森解釋，這種汽油沒有任何添加物或傳統汽油的渣，而且可以直接用於現有

引擎。目前從空氣中提取一噸二氧化碳的成本需四百英鎊（約台幣一萬八千七百

元），因此這項技術仍相當昂貴。不過哈里森認為，「汽油的價格只會不斷地增

長，有一天我們的純淨汽油會變得較為便宜。」紐約哥倫比亞大學的教授賴克納

表示，新科技一開始的成本總是比較高，之後價格就會驟降。

環境與能源        中興大學機械系 頁  10 

屏科大謝孟翰 環保引擎獲日內瓦發明獎

中央社 / 郭芷瑄 2008/04/18 （中央社記者郭芷瑄屏東縣十八日電）國立屏東科技大學生物機電工程系三年級

學生謝孟翰研發、教授洪辰雄指導的「可使引擎發動機燃燒各種氣體燃料之控制

系統」，參加瑞士日內瓦所舉辦的第三十六屆國際發明展，獲得金牌獎，這項發

明直接用水和氣體就可發動引擎，相當環保。 此次參加的國家有四十五國，參展作品約七百多件，屏科大的環保引擎除獲大會

金牌獎外，也獲得韓國發明振興會頒給特別獎。 謝孟翰的這項發明去年十月底獲得德國紐倫堡發明獎，當時他的發明，發動引擎

還需要一半的汽油或是酒精等含甲烷的燃料與氫氣混合，而引擎在運轉時會發生

逆火，經過四個多月的改良，引擎只需要加水或是用廚餘產生的甲烷氣體或豬糞

產生的沼氣就可以發動。 環保引擎在靜態下，只要一百ＣＣ的水，以最高速運轉（約時速九十公里），引

擎可運轉一個小時。 由於飛機轉運的限制，謝孟翰這次參展所帶去的是摩托車引擎。 這項展覽 四月二日 在瑞士日內瓦舉行，一路啟發謝孟翰發明創造的謝父謝文展表示，目前世界上三大發明獎中，只有匹茲堡發明獎謝孟翰還未拿到，但他們不

打算參加，因為匹茲堡發明獎較商業化。 指導教授洪辰雄表示，在日內瓦的參展中，他們的環保引擎讓ＢＭＷ及雷諾汽車

廠商產生興趣，他說，這項發明，氣體燃料可完全燃燒，燃燒效率高，不需改變

引擎的原有結構，而且排出來的是水，還可以還原使用，不會造空氣污染，是非

常好的能源替代模式，應可取代未來能源短缺之問題。

屏科大校長古源光今天在記者會中表示，將讓大三的謝孟翰直升碩士班，讓他留

在屏科大繼續發明創造。 謝孟翰表示，很感謝屏科大能一路支持他的發明創造，讓他繼參加德國紐倫堡的

發明獎後，還能再參加日內瓦的發明獎。 謝孟翰的發明，目前已申請國內專利，正申請國外專利，將開始用在實際車體的

運用，學校將把他的環保引擎用來做迎賓車http://times.hinet.net/times/article.do?newsid=1455045&option=infotech

環境與能源        中興大學機械系 頁  11 

(1.3). 永動式發電機

這種機器輸出的功大於輸入的功。利用一部分輸出的功來做為輸入，

則完全不需要輸入功，卻有淨輸出功。此稱為永動機(Perpetual Motion

Machine)。

永動機是人類的夢想，但永遠無法實現。

作者: sam105215 時間: 2010-11-11 09:32 AM 標題:

磁能發電的概念股

「磁能發電」是一種無污染，不用加水或加油，不受地形、氣候、環

境影響，可安裝在任何地點的發電設備。磁能發電廠已被業界專家視

為比核能、火力發電廠更安全，它既不需建置大量的土地廠房及輸配

線路，也不受日光、風速、水流的影響，可以說是一種新興的更環保、

更減碳、更節能的完全綠能的發電方式。

磁能發電機是什麼？目前國內某業者發展的磁能發電機，並非所謂

之永動機之產品，它的運作工作原理，基本上是應用市電或電池去推

動系統中的一只直流無刷馬達，進而帶動裝置在馬達兩端之磁能發電

機，透過磁場陣列與感磁向量效應，可在磁能轉換效應上產生數倍能

環境與能源        中興大學機械系 頁  12 

量的磁能，再將磁能轉換成三相電能，經 INVERTER 轉成 220V 或

110V AC 交流電或 48V DC 直流電，可以直接應用在各種電器及機

械之運轉。諸如，燈源照明、電視、冰箱、冷氣等家電產品或電動機

車、汽車、工作機台等。並可回授部份電力以支持馬達之耗電，形成

以電供電之循環。

根據專家指出，此種磁能發電模組，可規劃設計成單機推動多機的

發電方式，採串聯、並聯方式，結合成為一個小型發電廠，獲得極可

觀的能源供應，其所消耗之市電在比例上非常小，以單機而言，可產

生最大 5 倍的能量，而以多次系統累進倍數，則以 2（2N）倍計算。

磁能發電機所產生得電力非常純淨，電壓十分穩定，不會忽高忽低

損害電器設備。相較於傳統核能、火力、水力發電，磁能發電不需投

入大量的土地廠房及輸配線，節省大量資源並減少電力耗損。攜帶型

的移動式磁能發電機不需加水或加油，也無噪音、無廢氣問題。目前

太陽能、風能、生質能等再生能源的發電效率普遍不高，並受到日光、

風速等氣候影響或需要大量使用植物，若結合磁能發電機，太陽能發

電轉換率不足情形，將可達到倍數提升，與風力發電結合，可加速與

加倍儲存能量，讓風力發電的實用性大增。

由於磁能發電具有消耗功率低，輸出功率高的特色，是一種可產生

數倍功率輸出的高效率發電設備，可廣泛應用在家庭、工廠、商業、

運輸、農業、漁業等，看好未來磁能發電機的巨大市場潛力，近年來

吸引國內外相當多的綠色能源業者投入發展，國內台達電、東元等知

名大廠皆積極投入開發中；據了解，近期國內某業者開發磁能發電機

已獲得重大進展，預計 11 月正式推出首款產品，將有機會讓台灣在

磁能發電產業取得全球領先的地位。

環境與能源        中興大學機械系 頁  13 

(1.4). 磁能車

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謊稱奧巴馬都洽談磁能車 台媒踢爆詐騙集非法吸金

http://news.sina.com 2011 年 10 月 20 日 18:31 中國新聞網

慶驊公司在辦公室辦招商會，也讓民衆試騎所謂的“磁能動力車”。 中新網 10 月 21 日電 據台灣媒體報道，台灣一個專門以退休人

士、菜籃族為目標的詐騙集團，以研發磁能動力車為幌子，宣稱這些

免加油、免充電、零污染的磁能動力車可使用一輩子。集團 2011 年

6 月起在新北市、桃園中壢兩地召開上百場招商說明會，有超過萬人

參加，每人最低門檻 10 萬元(新台幣，下同)參加“投資”，宣稱每月可

領回 7000 元現金，若以 2 成民衆、即 2 千人加入計算，成功吸金超

過 2 億元。

據報道，台媒記者接獲一名陳姓投資者投訴，指他原應在 10 月

初就應拿到近萬元報酬、取回投資合約書檔案，但該集團始終以作業

不及為由推托，讓他懷疑遭騙。

台媒記者在半個月內多次佯裝民衆前往參加招商說明會，發現現

環境與能源        中興大學機械系 頁  14 

場展示的磁能動力車與島內“易維特”生産的電動車完全相同，一輛磁

能動力車還使用已報失車牌，而車體上有易維特標誌部位，都用貼紙

蓋住。

聲稱握有磁能動力技術的“台灣新動力産業公司”負責研發、製

造，交由“慶驊國際能源公司”企劃、銷售，但兩公司皆位於新北市新

店區一棟大樓，占地 100 余坪，分為講堂與實車試騎兩個空間。新北

市、桃園中壢兩地天天舉辦招商說明會，場場吸引上百名“投資客”聆

聽。

說明會參加者，從 20 歲社會新人到 60 歲退休上班族、菜籃族皆

有。該集團至少由 5 人組成，包括自稱總經理的譚沛騰負責大型招商

會，陳姐、許老師兩人負責遊說民衆加入，一名平頭男向現場民衆解

說磁能動力車，另名疑似會計小姐向加入者收取現金。

解說人員在會上表示，投資者每拿出 10 萬元，每月便可領回 7

千元現金，2 年 24 期共可領 16 萬 8 千元；若拉一個下線加入，每 10

萬元可再抽 1 萬元佣金，下線一直擴散下去，就可成為財産重分配的

一份子。

該集團並聲稱已有包括越南等 23 個國家和地區赴台下單，連美

國總統奧巴馬都曾派密使來洽談；島內包括光陽、三陽、PGO 等機

車大廠、裕隆汽車等都曾接洽合作。但台媒查看三陽機車、PGO 等

官網，發現兩公司張貼公告，嚴正否認與該集團有合作關係。

台媒記者 20 日晚致電慶驊總經理譚沛騰對質，他表示，這是一

項跨時代革命性産業，並強調絶對不是吸金，是在找經銷商賣磁能動

力車，因發明太偉大，民衆不相信是正常的。在面對記者質疑，他回

答語氣略帶緊張，不斷要記者到辦公室當面詳談。

而生産電動車的易維特公司協理田博智，看完磁能動力車照片就

環境與能源        中興大學機械系 頁  15 

說：“這百分之一百是我們的電動機車。”翻查資料證實台灣新動力公

司今年 5 月透過 3 名民衆，向經銷商買 3 輛電動機車。

刑事局偵七隊長鄧學鑫指出，以老鼠會方式對外吸金觸犯“刑法”

詐欺罪，可處 5 年以下有期徒刑；僞造公司標誌則觸犯僞造文書罪，

可處 5 年以下有期徒刑；違反“銀行法”可處 3 年以上、10 年以下有期

徒刑，併科 1 千萬元以上、2 億元以下罸金。

環境與能源        中興大學機械系 頁  16 

(1.5). 超導電池

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不是夢  「超導電池」  充一次用一輩子 

東森新聞 – 2014 年 2 月 19 日 下午 2:46

電池充電一次就可以用一輩子，再過不久可能真的實現，中研院士吳

茂昆領導國際研發團隊，發現「鐵硒(西)超導體」新組合材料，而且

朝向室溫超導體方向研發，未來 2030 年就可能出現不用重複充電的

超級電池。

這些充電器、行動電源都可以不用了，其實真的有可能，因為您有沒

有發現，在使用手機常常會發熱，這些都是因為裡面有電阻，以現在

一般導體來看，電池在傳輸過程中，因為受到電阻造成電力耗損，但

如果是超導體，因為零電阻可以讓電力不斷運轉不會消耗，其實科學

家發現超導體已經好幾十年，但問題就卡在溫度要達到超導體，目前

都得在-180 度 c 至-250 度 c，但東華大學校長吳茂昆領導國際研發團

隊，發現「鐵硒超導體」新組合材料，朝向在室溫下就能達成。

而且超導體還會出現反磁力，應用在磁浮列車更有用，像日本在 2003

年磁浮列車創下時速 581 公里紀錄，如果使用超導體，理論上可飆到

時速 1600 公里，比飛機還快，因此這項研究上個月也登上美國國家

環境與能源        中興大學機械系 頁  17 

科學院期刊，吳茂昆更說若搶先研發出室溫超導體，台灣將帶領全球

掀起新時代工業革命，只是這畢竟都還只是計畫，最快可能也要到

2030 年才有機會完成。

討論：電池充電一次就可以用一輩子？

討論：超導體的應用

環境與能源        中興大學機械系 頁  18 

(二)、熱力學第二定律

並非所有的能量都可以用來做功(電能或機械能)。

由能量轉換成功的過程中，轉換效率無法百分之百。

在能量轉換過程中，可用的能量(可以做功的能量)會逐漸減少。

可用能量的指標為「熵(entropy)」。

熵越高代表可以做功的能量越少。

熵遞增定律：

在能量轉換過程中，熵會越來越多。

功熱互換的不對稱性：

功可以全部轉換成熱，但熱無法全部轉換成功。

熱傳方向的不對稱性：

熱可以由高溫處傳往低溫處，但無法由低溫處傳往高溫處。

新世紀“宇宙能源”的發現

一、從靜態空氣能源中抽取能量。 人類只懂得如何從流動空氣中取得能量（風力發電），但是沒有人懂得如

何從靜止的空氣中得到能量。現在我們已曉得，只要有地心引力、和空氣，

就可以從靜止空氣中抽取到清潔而又環保的能量，其步驟如下： 1、用其他能量(如氣泵)，把靜態空氣帶入系統。 2、氣泵會壓縮空氣，在系統內，抽取這壓縮空氣能量做功。 3、壓縮空氣做功後流出系統時，會膨脹在大氣中吸回能量，膨脹時會降溫。所以靜態空氣是可以循環重復使用的能源。

　 流入系統空氣的能量(A) = 流入空氣的壓強 ×流入空氣的體積。 　 流出系統空氣的能量(B) = 流出空氣的壓強 ×流出空氣的體積。 (A　 －B)的差額，就是從靜態空氣中取得可用的能量。

4、從靜態空氣中吸取能量可以令全球降溫，抵消溫室效應。

環境與能源        中興大學機械系 頁  19 

5、能挽救的專利，包括有空氣流出和流入的發明。 2、 過在地球引力場中的擺動，引出地球引力能做功。 1. 搖擺系統﹙錘重 G＝m．g﹚。 2. 在共振條件下施加脈衝推力 F，脈衝頻率為 f1。 3. 系統在共振狀態下引出地球引力能量對外做功，遠遠大于輸入系統的能量。 4. 旋轉的效果更佳。

吸水鳥

環境與能源        中興大學機械系 頁  20 

(三)、能量轉換

能源轉換效率 = 輸出能量(功)/輸入能量

out

in

EE

(3.1) 位能→機械能

水力發電機(重力位能)，渦輪機(壓力位能)，膨脹機(壓力位能)，

鐘錶發條(彈力位能)，液壓馬達(壓力位能)。

(3.2) 機械能→位能

水泵，壓縮機，起重機，堆高機。

(3.3) 動能→機械能→電能

風力發電機，波浪發電機，川流式水力發電機，洋流發電機。

(3.4) 機械能→動能

棒球(桌球)發球機，打樁機。

(3.5) 化學能→熱能

鍋爐，燃燒爐。

(3.6) 熱能→化學能

燃料重組器。

(3.7) 熱能→機械能

內燃機，渦輪引擎，蒸汽機。

(3.8) 機械能→熱能

摩擦焊接機。

環境與能源        中興大學機械系 頁  21 

(3.9) 熱能→電能

熱電晶片。

(3.10) 電能→熱能

電熱器，熱水器。

(3.11) 機械能→電能

發電機

(3.12) 電能→機械能

馬達

(3.13) 輻射能→熱能

太陽能熱水器

(3.14) 熱能→輻射能

電燈，太陽，營火。

(3.15) 輻射能→電能

太陽電池

(3.16) 電能→輻射能

LED 燈具

(3.17) 輻射能→化學能

光合作用，光化反應，

(3.18) 化學能→輻射能

(3.19) 化學能→電能

燃料電池

(3.20) 電能→化學能

電解水

環境與能源        中興大學機械系 頁  22 

環境與能源        中興大學機械系 頁  23 

(四)、能量投入與產出比例

能量投入與產出比例(Energy Return on Investment, EROI)是指要

獲得能量時，所必須先消耗的能量。例如開採與探勘石油所消耗的能

量與最終從石油所獲得能量的比值。

EROI Fuel 1.3 Biodiesel 3.0 Bitumen tar sands 80.0 Coal 1.3 Ethanol corn 5.0 Ethanol sugarcane 100.0 Hydro 35.0 Oil imports 1990 18.0 Oil imports 2005 12.0 Oil imports 2007 8.0 Oil discoveries 20.0 Oil production 10.0 Natural gas 2005 10.0 Nuclear (with diffusion enrichment) 50.0 Nuclear (with centrifuge enrichment, with fast reactor or thorium

reactor) 30.0 Oil and gas 1970 14.5 Oil and gas 2005 6.8 Photovoltaic 5.0 Shale oil 1.6 Solar collector 1.9 Solar flat plate 18.0 Wind 35.0 World oil production

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開採之前，需要探勘。探勘不一定能成功發現油源，或探勘的結果不

一定值得開採。石油所消耗的能量

石油探勘越來越困難，因為容易開採的油源都已經開採完畢，現在的

石油都集中在海底探勘。

石油開採的能源成本也逐漸提高，一方面式開採地點日漸偏遠，一方

面是環保工安的法令也越來越嚴格。

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