濕度計是用來測量空氣絕對或相對濕度的儀器，稱為“濕度計”。種類很多，有幹濕球溫度計、毛發濕度計、通風濕度計、自記濕度計、露點濕度計等等。
露點使空氣中所含的水蒸氣達到飽和狀態，凝結時的溫度稱為“露點”。它是表示大氣濕度的方式之壹。在水蒸氣不增不減、氣壓不變的情況下，空氣中的水蒸氣因冷卻而達到飽和的溫度。當空氣溫度與露點之差越小時，意味著空氣越接近飽和，空氣的相對濕度越高。例如，在壹定氣壓下，測得的空氣溫度為20℃，露點為12℃。由表可知，20℃時的飽和蒸汽壓為2328Pa(17.54毫米汞柱)，1402.3 Pa時的飽和蒸汽壓為65438。
空氣的絕對濕度P=1402.3Pa，
露點與大氣的濕度有關。大氣相對濕度高時，露點高，相對濕度低時，露點低。如果露點在冰點以上，就變成了雨、露、雲和霧。如果在冰點以下，就會產生霜、雪、冰雹等。
露水空氣在冷的物體表面凝結成水滴，這種情況經常發生在夜間的戶外。比如天黑後，植物或巖石會散發熱量，降溫。周圍溫暖潮濕的空氣，與物體接觸，達到飽和狀態，變成結晶水，附著在上面就是露水，這是液化現象。這種現象多發生在夏秋之間，因為這壹時期晝夜溫差大。
夏季，陣雨中艷陽高照，地面水汽上升，容易形成猛烈的上升氣流，形成混亂的積雲。大水滴落下，形成傾盆大雨，夾雜雷聲，又稱暴雨。
霧白天太陽照射在地面上，地面吸收並積累了大量的熱量。晚上，熱量開始輻射到空氣中，降低了地面溫度。如果冷卻到露點以下，近地面的水汽會達到飽和。這些飽和水蒸氣以空氣中的煙塵為核心，凝結成微小的水滴，漂浮在空氣中，如白色氣體，這就是霧。液滴直徑為0.03毫米~ 0.04毫米..霧必須在無風或極弱風的條件下形成，有凝結核，空氣必須冷卻到霧點以下。中國的重慶、四川、英國的倫敦由於地理位置和環境因素，經常多霧，所以被稱為霧都。
霧冰是由霧凍結的白色不透明小顆粒冰晶。在濃霧中，當溫度下降到0℃以下時，霧中的水滴會凍結在物體或冰的表面。它不是像霜壹樣的晶體，而是小顆粒的冰集合體。
凝聚態物質由氣相變為液相的過程稱為凝聚，即液化。蒸汽凝結成液體，凝結時放出熱量。如果蒸汽單獨凝結，凝結核周圍經常會形成霧狀水滴。如果蒸汽和液體共存，冷凝通常發生在液體表面。參見“液化”。
在凝結過程中，凝結核蒸汽通常在氣體中的灰塵、雜質顆粒或帶電顆粒周圍開始凝結。這些起凝聚作用的粒子叫做凝聚核。如果蒸汽中沒有這種凝結核，蒸汽就不會凝結，而會變成過飽和蒸汽。
氣泡室類似於雲室，用高壓過熱液體代替雲室中過飽和的蒸汽。使用的液體通常是液態氫或丙烷。當液體過熱時，即使液體溫度已經超過正常沸點，也不會沸騰。此時，如果帶電粒子通過，則液體在粒子通過的路徑上被電離。這些離子周圍會產生壹些小氣泡，從而顯示出帶電粒子的軌跡。
固體物質不經過液體過程而升華為蒸汽的過程稱為“升華”。升華是壹個吸熱過程。壹般在常溫常壓下，任何固體表面都會發生升華。比如碘化鉀、幹冰、硫、磷、樟腦等物質都有非常顯著的升華現象。從微觀的角度來看，晶體表面的分子脫離其他分子的吸引，跑到晶體外面成為蒸汽分子的過程就是升華。當加熱到低於三相點的壓力時，固體物質可以直接變成氣相，而不經過液相。比如樟腦丸逐漸變小，冬天凍在外面的衣服會變幹，這就是升華的結果。
升華熱是單位質量的物質升華時吸收的熱量，也等於相同條件下同壹物質的熔化熱和汽化熱之和。升華實際上是晶體中的粒子直接從晶格結構中分離出來，轉化為氣體分子的現象。1 kg物質可以升華時吸收的熱量稱為升華熱。如果用r表示升華熱，則有
其中m是升華物質的質量；q是升華時吸收的熱量，單位也是焦耳/千克。
在升華過程中，粒子壹方面要克服粒子間的結合力做功，另壹方面要克服外界壓力做功。根據能量守恒定律，此時必須從外界吸收熱量。因此，升華熱在數值上等於熔化熱和汽化熱之和。關系如下
r=λ+L .
幹冰是固態二氧化碳(CO2)，雪白色，熔點-78.5℃，可直接從固態升華為氣態。常壓蒸發可獲得-80℃左右的低溫，減壓蒸發溫度更低。主要用於食品工業和作為制冷劑，也可用作人工降雨的化學劑。
凝聚態物質不經過液態而直接由氣態轉變為固態的過程，稱為“凝聚態”。在這個過程中，物質釋放熱量，降低溫度。單位質量的氣態物質凝結時，釋放的熱量稱為升華熱。同壹溫度下，同壹物質的升華熱等於升華熱及其汽化熱與熔化熱之和。比如空氣中的水蒸氣在冷的時候直接凝結在物體表面，就變成了霜。
霜當溫度降到0℃以下時，空氣中的水蒸氣不經過液態，在地面物體表面凝結成白色晶體，稱為霜。霜凍通常出現在晴朗無風的夜晚或清晨。早霜多發生在深秋，晚霜發生在早春。霜凍的出現壹般受局部地區影響較大，雖然同壹地區不同時間不同地方可能不會都出現霜凍。在霜凍季節，常伴有霜凍。霜是凝結的表現。北方初霜壹般在10結束，為初霜期。在冷暖過渡季節，由於環境溫度短時間降至0℃或0℃以下，植物可能遭受凍害。但是霜出現的時候不壹定會出現霜。
霰是白色不透明的球形或圓錐形固體沈澱，直徑比含笑大2 ~ 5毫米。這是過冷水滴與冰晶(或雪花)碰撞結冰造成的，落地後會反彈，容易破碎。大部分霰在降雪前降落在有壹定對流強度的雲層中，大部分是猝發式降落。
冰雹是球形、圓錐形或不規則的冰塊，直徑不壹，5 ~ 50毫米不等，也有直徑約30厘米的大冰雹。冰雹經常從具有特別強上升氣流的積雨雲中落下。冰雹通常隨著積雨雲中的氣流多次起伏，並不斷與沿途的雪花和水滴融合，形成透明和不透明交替層的冰塊。增大到壹定程度，上升氣流支撐不住，落到地面，俗稱冰雹。冰雹是陣，但危害極大。
三相圖當固體升華時，如果固體與其蒸氣達到動態平衡，此時的蒸氣稱為飽和蒸氣，其壓力稱為飽和蒸氣壓。圖2-12p-T所示的曲線OS稱為升華曲線。它代表了當固相和氣相存在時，溫度和飽和蒸汽壓之間的關系。P和T這兩個參數，只要確定了任何壹個，就可以確定另壹個參數，但兩者都不能任意選取。圖2-12所示的P-T圖是壹個三相圖。它代表了固、液、氣三相存在及其相互轉化的條件。如果固、液、氣平衡存在，那麽溫度和壓力是壹定的，任何參數都不能任意選取。所以這三條曲線的共同* * *交點o代表三相的存在狀態，所以稱為三相點。比如水的相點溫度為0.01℃(即273.16 K)，壓力為546.84Pa(4.851毫米汞柱)。
任何物質都有其獨特的相圖，特別是在冶金技術中，這是壹個重要的依據。掌握三相圖能控制相變的條件。因為三相存在是壹個不變的系統，三相點是不受其他條件影響的狀態，所以三相點的溫度是壹定的溫度。因此，選擇三相點的溫度作為設置溫標的參考點。
能量守恒定律在自然界發生的所有過程中，能量既不會被消滅，也不會被創造。它只能從壹種形式轉化為另壹種形式，或者從壹個物體轉化為另壹個物體，而能量總量不變。這個定律叫做“能量轉化和守恒定律”。換句話說，無論任何封閉系統發生什麽情況，其能量的總價值都保持不變。這個規律包括定性和定量兩個方面。在自然界中，它決定了能量形式的可變性，並在數字上肯定了自然界中總能量的守恒。能量的減少總是伴隨著能量的增加，其值在減少和增加時是相等的。各種形式的運動(機械運動、熱運動、電磁運動等。)有相應的能量，所以這個規律是人類對自然現象長期觀察和研究的經驗總結。
熱能工程是研究熱能和機械能相互轉化，以及如何合理地將熱能應用於生活和生產的壹門綜合性學科。它以傳熱學和工程熱力學為基礎。主要研究範圍包括鍋爐、蒸汽機、汽輪機、內燃機、燃氣輪機和制冷設備的工作原理和結構。原子能核反應堆的熱能、太陽能、地熱能的利用也屬於熱工研究的範圍。
熱機的簡稱。它能不斷地將燃料燃燒釋放的熱量通過熱傳遞轉化為物質的內能，再通過做功轉化為其他形式的能量(如機械能)。有很多種，但它們的主要工作原理是利用高溫高壓氣體或蒸汽膨脹做功。例如蒸汽機、蒸汽輪機、燃氣輪機、內燃機和噴氣發動機。它是工農業生產、發電和交通部門所需電力的主要來源。熱能的來源是燃料燃燒釋放的熱能、原子能、太陽能和地熱能。熱機的組成必須有三個組成部分。壹種是加熱器，是將燃料釋放的能量轉化為工質內能的裝置；二是工作部分，是使工質消耗內能做機械功的裝置；第三個是冷凝器，是容納工作部分排出的廢工質的裝置。熱機工作時，工質從加熱器獲得的熱量只有壹部分轉化為機械功，其余部分傳遞給冷凝器。工質從加熱器獲得的熱量為Q1，壹部分Q2被做功的廢工質帶入冷凝器，只有Q1-Q2轉化為機械功。
工質熱機都是利用氣體或蒸汽的膨脹來做功的。在技術上，氣體或蒸汽常被稱為熱機的工質，簡稱工質。蒸汽機和汽輪機中的工作介質是蒸汽；內燃機的工作介質是汽油或柴油和空氣的混合物。
鍋爐它是高壓蒸汽的發生器。在鍋爐中，燃料的化學能轉化為蒸汽的內能。鍋爐由燃燒室和鍋爐組成。根據結構和形式的不同，可分為水管鍋爐和煙管鍋爐。水在水管或鍋爐中加熱成為蒸汽後，由前水管送到鍋爐上部，鍋爐中的飽和蒸汽由蒸汽管送到過熱器，再加熱成為過熱蒸汽。過熱蒸汽通過輸氣管送入蒸汽機的汽缸推動活塞做功。
從消防室出來的煙氣溫度很高，壹般在350℃到400℃左右。因此，在煙道中安裝省煤器，省煤器內充水，使煙氣通過時水得到預熱和加熱。將這樣的高溫水註入鍋爐可以避免鍋爐溫度的劇烈變化。
水管鍋爐蒸發量大，水管、蒸汽鍋爐、火室也大，壹般用在火電站等固定位置。煙管鍋爐用在火車上，結構簡單，體積小，在火車或小工廠裏應用廣泛。
當安全閥密封在鍋爐內的蒸汽壓力超過壹定限度時，鍋爐就有爆炸的危險。為了保證安全生產，各種鍋爐都裝有安全閥，通常都是關閉的。當鍋爐內的蒸汽壓力超過壹定限度時，蒸汽會打開安全閥，釋放部分蒸汽，使鍋爐內的壓力恢復到安全限度，避免事故發生。安全閥是壹種利用杠桿原理來調節和控制蒸汽壓力的裝置。
蒸汽機是壹種利用蒸汽的循環將熱能轉化為機械能的裝置。高溫高壓的蒸汽被引入蒸汽機的汽缸中，蒸汽的膨脹帶動汽缸中的活塞往復運動。並且通過使用活塞桿、十字頭、連桿、曲柄和飛輪，活塞的往復運動被轉換成飛輪的旋轉。蒸汽機車是壹種由蒸汽機驅動的裝置。
靜點當蒸汽機的活塞桿、連桿和曲柄位於同壹直線上時，連桿不能使曲柄轉動。這個位置叫“靜點”，有靜點機器就不能運轉。為了使曲柄在靜止點繼續轉動，在機軸上安裝壹個沈重的飛輪，曲柄穿過靜止點，依靠飛輪轉動的慣性來維持機器的連續轉動。活塞往復運動壹次會有兩個死點。還有靜態點稱為死點。
冷凝器蒸汽在汽缸內膨脹做功後，內部能量已經降低，通常稱為廢蒸汽或廢工質。為了使蒸汽機繼續工作，就要把氣缸中的廢工質排出，把新的工質吸入。用於容納廢工作流體的裝置被稱為冷凝器。根據不同的需要，有不同類型的冷凝器。火車蒸汽機的冷凝器是大氣。常見的冷凝器有噴射式和水管式。廢工質經過冷凝器後，溫度下降，凝結成水。這部分水雜質少，水溫高。經脫脂等處理後可作為給水送至鍋爐，既可節約燃料，又可延長鍋爐壽命。
燃燒效率燃料在加熱器中燃燒時，由於設備不完善，無法完全燃燒，也無法將燃燒時釋放的化學能全部轉化為工質的內能。設燃料完全燃燒後釋放的熱量為Q，傳遞給工質的熱量僅為Q1，則燃燒效率為:
因為燃料的燃燒過程是在鍋爐中進行的，所以燃燒效率也叫鍋爐效率。
熱效率工質從加熱器吸收的熱量Q1在做功時不能完全轉化為機械功，總有壹部分熱量Q2被廢工質帶出熱機的工作部分。所以轉換成機械功的凈熱量為Q1-Q2，熱機的熱效率為:
機械效率(熱)熱量Q1-Q2轉換成的機械功不能作為輸出有用功傳遞給發動機軸，壹部分消耗在傳動裝置上，如活塞、十字頭、曲柄、轉軸處的摩擦。所以熱量Q3，相當於有用功，是Q1-Q2的壹部分。所以熱機的機械效率:
熱機的總效率熱機的總效率也稱為熱機的經濟效率或有效效率，有時簡稱效率。它是相當於發動機軸上的有用功的熱量Q3與燃料完全燃燒時所能釋放的熱量Q之比，通常用百分數表示。所以熱機的整體效率
從上面的公式可以看出
也就是
η total = η燃燒熱η機η。
蒸汽機的效率很低，目前最好的蒸汽機效率也只有15%左右。提高熱機效率是熱能工程中的壹項重要任務，壹般從三個方面入手:提高熱機的燃燒效率、熱效率和機械效率。首先是改進鍋爐裝置，提高熱機的燃燒效率。可以用煤粉代替煤塊，將其噴入火室內，輸入熱空氣助燃，使煤充分燃燒並放出熱量。同時改進水管鍋爐結構，增加水的受熱面積，使用省煤器、空氣預熱器等。其次，提高加熱器的溫度和壓力，降低冷凝器的溫度和壓力，從而提高熱機的熱效率。
卡諾(法國工程師)從理論上研究了熱機的效率，提出了沒有熱損失和摩擦損失，熱效率最高的熱機理想模型。理想熱機熱效率的計算公式是
其中T1代表加熱器的絕對溫度，T2代表冷凝器的絕對溫度，由公式得出提高熱機熱效率的主要途徑是提高T1，降低T2。因此，目前鍋爐的制造正朝著高溫高壓方向發展。鍋爐中采用過熱器來提高蒸汽的溫度和壓力，采用早期蒸汽關閉、多級膨脹、降低凝汽器壓力等方法來降低乏汽溫度，從而提高熱效率。
內燃機是將燃料引入氣缸，在氣缸內燃燒燃料和空氣，產生高溫高壓氣體迅速膨脹做功，推動活塞運動的機器。它的加熱器在工作部分。為了使內燃機連續工作，需要將膨脹的氣體排出，重新裝入燃料和空氣，然後進行二次燃燒。內燃機主要可以分為奧托內燃機和柴油內燃機。奧托內燃機通常使用汽油作為燃料，而柴油內燃機使用柴油作為燃料。
汽油機是壹種內燃機，使用高揮發性汽油作為燃料。汽油機是將霧化的汽油和空氣的混合氣引入氣缸，然後利用電極火花使混合氣燃燒。燃燒時形成的高溫高壓氣體推動活塞往復運動。往復運動通過曲柄等將運動轉化為旋轉。
奧托內燃機的工作過程可分為四個沖程，即進氣沖程、壓縮沖程、做功沖程(燃料燃燒氣體膨脹做功，也可稱為爆炸沖程)和排氣沖程。這四個沖程是內燃機的壹個循環。從內燃機的工況來看，可燃氣體的化學反應是其能量來源，引起工質的高溫；氣缸活塞是它的工作部件；做功後的廢工質排入大氣，大氣作為其冷凝器。由於可燃混合氣在氣缸內燃燒產生的高溫(1500℃以上)，內燃機的效率高於蒸汽機。奧托內燃機運行中，約有25%的熱量作為有用功，10%的熱量在摩擦中散失，25%的熱量被廢氣帶走，40%的熱量傳遞給缸外的冷卻水，因此其效率壹般為20 ~ 30%。奧托內燃機的功率從大約367.7瓦(1/2馬力)到1838.8千瓦(2500馬力)不等。
上止點的活塞離曲軸中心最遠，即活塞桿和曲柄在壹條直線上，出現靜止點的狀態，稱為“上止點”。
下止點是活塞最靠近曲軸中心的位置，即活塞桿和曲柄在壹條直線上，出現死點時的狀態稱為“下止點”。
沖程活塞從下止點到上止點或從上止點到下止點的距離，即“活塞沖程”，又稱“沖程”。當往復式機器中的活塞在氣缸中往復運動時，兩個極限位置之間的距離。它也指活塞走過這段距離的過程。
四沖程內燃機通過吸氣、壓縮、燃燒、膨脹、排氣的過程反復進行。如果吸氣、壓縮、做功(燃燒、膨脹)、排氣的循環是在四個沖程中完成的，則稱為四沖程。相應的內燃機稱為四沖程內燃機。
第壹沖程，也就是吸氣沖程。這時曲軸向下轉動，帶動活塞向下，同時凸輪通過齒輪向下轉動，使凸輪的凸起部分推入進氣門，霧化汽油和空氣混合的燃油被吸入氣缸。
第二沖程，壓縮沖程。曲軸帶動活塞向上，凸輪的凸部已經翻轉，進氣門關閉。因為凸輪只轉動了1/4，所以排氣門仍然關閉。活塞向上運動時，第壹沖程吸入的可燃氣體被壓縮，壓縮氣體壓力達到0.6 ~ 1.5 MPa，溫度上升到300℃左右。
第三沖程是做功沖程。在壓縮沖程結束時，火花塞產生電火花，混合燃料迅速燃燒。溫度突然上升到2000℃左右，壓力達到3 ~ 5 MPa。高溫高壓煙氣迅速膨脹，推動活塞向下做功。此時，曲柄轉動半圈，凸輪轉動1/4，兩個氣門仍處於關閉狀態。
第四沖程是排氣沖程。由於飛輪的慣性，曲柄轉動，使活塞向上運動。這時，凸輪推開排氣閥，將廢物排出氣缸。
四沖程是內燃機的壹個循環。在每個循環中，活塞往復運動兩次，曲軸旋轉兩次，進氣門和排氣門打開壹次。
二沖程內燃機如果在兩個沖程中完成進氣、壓縮、做功、排氣的循環動作，稱為二沖程內燃機，相應的內燃機稱為二沖程內燃機。
輔助沖程是指進氣沖程、壓縮沖程和排氣沖程。為了做功，這三招都是為做功做準備的，所以叫輔助招。
輔助設備內燃機除了主要工作外，還有燃油、點火、冷卻、潤滑四個輔助設備系統。燃料系統主要是化油器，將汽油和空氣按壹定比例混合成霧狀混合氣，作為燃料供給氣缸；點火系統由電池、線圈、火花塞等部件組成。火花塞由齒輪管理，能按時在氣缸內產生電火花，使壓縮後的混合氣燃燒爆炸。冷卻系統的主要部分是氣缸外面的缸體水套，這樣水就可以在裏面流動。因為燃油在缸內燃燒時，缸內溫度可升至2000℃左右，缸壁和活塞會受熱，容易損壞零件。所以氣缸外壁水套裏的水會吸熱上升到散熱器裏。冷卻後，用水泵將冷水抽回水套，循環冷卻氣缸。小型內燃機和少數飛機也采用空氣降熱的方法，增加氣缸殼體與空氣的接觸面積，將熱量散發到空氣中。潤滑系統，為了防止金屬磨損，裝有油底殼、油泵等裝置，將潤滑油輸送到機器的各個部位，減少摩擦損失。
柴油機壹般稱為柴油內燃機。是德國工程師Diesel在19年底設計的。其構造原理與奧托內燃機基本相同。主要區別在於它是將機油或柴油作為燃料噴入氣缸進行燃燒，而不是使用汽油的混合氣作為燃料。同時，在壓縮沖程中，可燃混合氣沒有被壓縮，只是空氣被簡單壓縮。汽油機用火花塞點燃燃油，而柴油機頂部有噴油嘴，利用高溫空氣點燃柴油，所以稱為壓燃式。它也有四個沖程:第壹個沖程是吸氣沖程，它只吸入氣缸中的空氣。第二沖程是壓縮空氣，汽油機只是在進氣沖程末期將燃油混合氣的體積壓縮到1/6 ~ 1/9。如果壓縮多了，在壓縮過程中間，由於溫度升高到燃點以上，混合氣就會燃燒，機器就會反轉，無法正常工作。柴油機在進氣沖程末期可將空氣量壓縮到1/16 ~ 1/22，壓力達到4 MPa左右，溫度可高達500 ~ 700℃，超過柴油的燃點。第三沖程是做功沖程。在壓縮沖程末期，柴油在高壓的作用下從噴油嘴高速噴入氣缸，霧化後的油滴遇到熱空氣立即燃燒。由於柴油噴發時間長，燃燒時間也長，燃燒溫度高達2000℃。第四沖程是排氣沖程，和汽油機壹樣。
壓縮比氣體進入氣缸後的最大體積與被壓縮後的最小體積之比稱為“壓縮比”。壓縮比不能太大，因為受其他條件限制。在奧托內燃機中，壓縮氣體是汽油和空氣的混合物。如果壓縮過度，溫度會升得過高，可能會使活塞在到達壓縮沖程結束前自燃。此時活塞本應向上移動，但由於自燃氣體的膨脹而向下移動。導致車輪反方向旋轉，產生撞倒車的現象，對機器零件損壞嚴重。奧托內燃機的壓縮比壹般不能超過4 ~ 5。在柴油內燃機中，空氣被壓縮，壓縮比不受液體燃料燃點的限制，可以提高到12 ~ 20。但不能太高，否則必須使用非常重的零件來承受壓縮結束時的壓力。
蒸汽輪機蒸汽輪機是由壹個中心厚的鋼盤和沿鋼盤外緣彎曲的葉片組成的。當蒸汽噴到葉片上時，渦輪旋轉，蒸汽速度越大，渦輪旋轉越快。用蒸汽推動葉輪的機器叫做“汽輪機”。
當氣體從高壓空間流向低壓空間時，壓差越大，流速越大。因此，在汽輪機中使用噴嘴，使水管鍋爐過熱器管送出的過熱蒸汽從噴嘴噴出時開始迅速膨脹，同時壓力下降，速度增加。這種蒸汽具有很大的動能。也就是說，蒸汽的內能在噴嘴中轉化為蒸汽的動能。當蒸汽噴到葉片上時，其動能轉化為軸旋轉的機械能。
為了提高蒸汽利用效率，常采用壓力多級沖擊式汽輪機。與蒸汽機相比，在同樣的功率下，汽輪機具有重量輕、體積小的優點，不需要曲柄、飛輪等任何機械將運動轉化為轉動，所以轉動均勻，沒有振動。高轉速，每分鐘可達3000轉；它的缺點是只能壹個方向旋轉，不能倒車。汽輪機必須和高壓鍋爐壹起使用，所以只能用在發電廠或巨型船上。
燃氣輪機的基本原理和蒸汽輪機非常相似，不同的是工質不是蒸汽而是燃料燃燒後的煙氣。燃氣輪機屬於內燃機，所以也叫內燃機。該結構由空氣壓縮機、燃燒室、葉輪系統和回熱裝置四部分組成。
燃氣輪機以氣體為工質在燃燒室中燃燒，將燃料的化學能轉化為氣體的內能。在噴嘴中，氣體的內能轉化為氣體的動能，氣體高速噴出，沖擊葉輪旋轉。
燃氣輪機的優點是不需要連桿、曲柄、飛輪和鍋爐，所以體積小，重量輕，功率高達65，438+000，000 ~ 200，000千瓦，效率高達60%。它作為動力裝置廣泛應用於飛機上。但噴在葉輪上的蒸汽溫度高達1300℃，葉輪需要昂貴的特種耐熱合金制造，加工難度大，成本高。耗油量大，是同功率活塞式汽油機的2倍以上，所以燃氣輪機適用於735 ~ 2205 kW(1000 ~ 3000 HP)功率的飛機和艦船。
空氣噴氣發動機是利用氣體從尾部高速噴出時產生的反沖推力推動機身前進的機器。活塞式內燃機的螺旋槳葉片轉得越快，受到的阻力越大，效率越低。所以它的速度不能超過211 m/s，而且這種飛行器只能在空中飛行，所以飛行高度和速度都是有限的。
噴氣發動機的燃料在燃燒室燃燒後，產生高溫高壓氣體，以極高的速度從尾部噴出，同時產生反作用力推動機身前進。噴氣的作用是直接產生反沖推力，將燃料的內能轉化為氣體的動能和飛機向前的機械能，而不經過活塞、螺旋槳等能量轉換的中間結構，從而減少能量損失，提高飛機的飛行速度。
噴氣發動機可分為兩類，即空氣噴氣發動機和火箭噴氣發動機。空氣噴氣發動機本身攜帶燃料，它需要利用外界空氣來幫助燃燒。所以不適合在空氣稀薄的高空飛行。發動機有很多種，比如沖壓發動機和空氣輪。
熱力學基本定律通常把熱力學第壹定律和第二定律作為熱力學基本定律，但有時也加入能斯特定理作為第三定律，有時把溫度存在定律作為第零定律。壹般這四個熱力學定律統稱為熱力學定律。熱力學是關於熱現象的宏觀理論，它是基於這四個定律。
熱力學第零定律如果兩個熱力學系統中的任何壹個與第三個熱力學系統處於熱平衡，那麽這兩個熱力學系統必然處於熱平衡。這個結論被稱為“熱力學第零定律”。熱力學第零定律的重要性在於它對溫度的定義和測量方法。定律中所說的熱力學系統，是指由大量分子和原子組成的物體或系統。為建立溫度概念提供了實驗依據。這個規律反映了所有處於同壹熱平衡狀態的熱力學系統都有壹個宏觀特征，就是由這些相互熱平衡的系統的狀態所決定的值相等的狀態函數，這個狀態函數定義為溫度。而溫度相等是熱平衡的必要條件。所以這個基本物理量本質上反映了系統的壹些性質。
熱力學第壹定律是熱力學的基本定律之壹。它是熱力學中能量轉化和守恒定律的表達。指出熱是物質運動的壹種形式，並說明壹個系統中可增加的值△E(=E2-E1)等於這個系統吸收的熱量Q與外界所做的功之和，可表示為
△E=E2-E1=Q+W
即w+q = △ e .在這個公式中，強調了功和熱傳遞是改變系統內能的兩種不同形式，系統內能的變化可以用功和傳遞的熱量來衡量。上式中，外界對系統做功時，w為正；如果系統做外功，w為負。如果外界向系統傳熱，q為正；如果系統向外部釋放熱量，q為負。當△E為正時，意味著系統內能增加；如果△E為負，說明系統的內能在減少。
熱力學第壹定律也可以從另壹個側面來描述，即外界傳遞給系統的熱量等於系統內能的增量與系統所做的功之和。若外界傳遞給系統的熱量為Q，系統從壹個平衡態達到另壹個平衡態，內能增加E2-E1，而對外做功為w。