我们生活的世界被水和空气包围着，而地球表面大部分则是这两种物质的分界线。水和空气各有神奇的特点，其中许多已为我们所用，不过仍有着更大的使用空间有待开发。
我们已经将空气用作绝热体、热导体和一种加热时会膨胀的气体。我们也将水用做短时间的储热物质(一种类似于电池的东西)以及吸热物质。
水电占据了**能量供应的很大一部分，通常由建造在主要河流旁的大型发电系统产生。常用的将流动水转化为可利用能源的装置有很多种。
*古老的可能要数水轮了。水轮是一个*大的立轮，外侧固定有许多短浆。在电力时代到来之前，滚轮主要被农民用来碾玉米或者磨小麦。
现代所有的水力发电系统或多或少地参考了这个简单水轮装置背后的理念：有一些水泵含有和水轮很相似的原动力装置，可以反用用来发电，还有一些定制的发电系统安装有稍加改造过的叶轮，并拥有多组喷嘴同时引导水轮各处的水流，以便从水轮中提取的能量*大化。
水轮在世界各地拥有非常悠久的应用历史。在沿海很多地方的小镇。村庄里，常常可以看到很多已经弃置的发电站。这通常是因为这些小镇和村庄在历史上总是已水而建，因而成为理想的建造水轮的地点，而且河流提供了运输等其他便利的条件。
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