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热力学平衡环境是温度T0、压力p0(101.325kPa)的一无限大的平衡体系，作为能量和物质两者的源和阱，它在温度不变时供热或受热，在组成不变时供给或接受物质。系统对环境所作的体积功为无用功；扣除无用功之外的其他各种功，如机械功、电功等都是有用功。与环境达到平衡的系统内能，不能转化成有用功，所以是无效能。

热量有效能BQ 是系统的热量通过在给定环境下工作的可逆热机所能作出的最大有用功。当系统温度恒定时，可用下式计算：

式中Q为热量，系统吸热时为正值，放热时为负值；(1-T0/T)为卡诺因子，即热机效率，其中T和T0分别为系统和环境的温度。此式表明：系统温度与给定环境温度相等时，热量有效能为零，即这时的热量全部是无效能。

系统有效能可分为物理有效能和化学有效能。处于一定状态下的系统，经过可逆的（不包括扩散）物理过程，与给定环境达到热平衡和力平衡时所能提供的最大有用功为物理有效能。进一步经过可逆的扩散过程和化学过程，与给定环境达到化学平衡时所能提供的最大有用功为化学有效能。

定态流动过程中物流的物理有效能为：

Bph=H-H0-T0(S-S0)

式中H、S和H0、 S0分别为物流在系统状态和给定环境时的焓和熵。化学有效能Bch原则上也用上式计算，但需要应用标准生成自由焓和元素化学有效能的数据。