這個結論解釋了蒸汽機效率的瓶頸 —— 燃料燃燒產生的熱能，只有一部分能轉化為機械功，其余部分必然以其他形式耗散。
基于此，詹鐵娃提出了提高效率的具體路徑︰增加鍋爐壓力從原來的 8 大氣壓提升至 12 大氣壓），減少氣缸散熱采用石棉保溫層），改進冷凝器設計降低排氣溫度）。
這些措施在新型蒸汽機上應用後，熱效率從 8 提升至 14，雖然仍遠低于後世水平，但在當時已是革命性的進步。同澤鋼鐵廠的動力車間采用新機型後，每月節省的煤炭足以供應三個中型農莊的全年用度。
詹鐵娃並未止步于此。他進一步研究了不同溫度下的能量轉化規律，提出了 “熱力學第二定律” 的雛形︰“熱量不能自發地從低溫物體轉移到高溫物體，而不引起其他變化。”
這條規律直接指導了制冷機的研發 —— 虞國的食品加工廠首次實現了肉類的低溫儲存，保質期從 3 天延長至 20 天。
在他的推動下，蒸汽機的標準化生產成為可能。詹鐵娃主持制定的《蒸汽機制造標準》，詳細規定了 37 項核心參數︰氣缸直徑的允許誤差±0.05 毫米）、活塞與缸壁的配合間隙0.120.15 毫米）、閥門開啟的時間精度誤差不超過 0.02 秒）。
這些標準的推行，使蒸汽機的故障率從 23 降至 5 以下，為工業化的鋪開奠定了基礎。
與劉敦、詹鐵娃的研究相呼應，劉希望在化學領域的突破，徹底終結了 武洲學者們提出的“燃素說” 的統治。
作為蒸汽機項目組的副總工程師，他的工作聚焦于鍋爐燃料的燃燒效率，卻在實驗中發現了一個與傳統理論相悖的現象︰煤炭燃燒後，剩余灰燼的質量遠小于原煤，但若將燃燒產生的氣體收集起來，總質量反而增加了。
這個發現促使他重新審視 “燃素說”，該理論認為，燃燒是物質釋放 “燃素” 的過程，質量減少是因為燃素逸出。劉希望設計了密閉燃燒實驗︰將定量的木炭放入密封容器，加熱至燃燒，同時測量容器內氣體的變化。
結果顯示，容器內的 “固定空氣”即二氧化碳）含量顯著增加，且增加的質量恰好等于木炭減少的質量與消耗的 “活空氣”即氧氣）質量之和。
基于此，他提出了 “燃燒的氧化理論”︰“燃燒並非釋放燃素，而是物質與空氣中的氧氣發生化學反應，生成氧化物的過程。” 這個理論不僅解釋了質量變化的原因，更重要的是，為冶金和化工生產提供了科學指導。
在煉鐵領域，傳統的 “木炭還原法” 被重新優化。根據氧化理論，劉希望計算出 “鐵礦石與焦炭的最佳配比”︰每百公斤鐵礦石需搭配 28 公斤焦炭，才能確保氧化鐵被充分還原，同時避免碳過量導致生鐵含碳量過高。
這一配比使高爐的出鐵率提升了 15，焦炭消耗降低了 12。
在制堿工業中，氧化理論的應用更為直接。劉希望指導化工廠用 “氯堿法” 生產純堿︰通過電解食鹽水，生成氫氧化鈉、氯氣和氫氣，再用氫氧化鈉與二氧化碳反應制取碳酸鈉。
這套工藝相比傳統的 “草木灰提取法”，產量提升了近百倍，且純度達到 99，為玻璃、肥皂等工業提供了充足原料。
同屬項目組的薄希兒，則在氣體研究方面填補了理論空白。他的工作始于解決一個實際問題︰蒸汽機的氣缸內，蒸汽壓力的變化與溫度、體積的關系總是難以預測，導致活塞運動不穩定。
為了找到規律，薄希兒設計了一套氣體實驗裝置︰用一個帶有活塞的玻璃氣缸，精確控制溫度和體積，測量不同狀態下的氣體壓力。經過上千次實驗，他總結出三條基本定律︰
“薄希兒第一定律”︰在溫度不變時，氣體的壓力與體積成反比。這條規律直接應用于蒸汽機的氣缸設計，工程師們據此計算出最佳壓縮比，使蒸汽的膨脹效率最大化。
“薄希兒第二定律”︰在體積不變時，氣體的壓力與溫度成正比。基于此，鍋爐的安全閥設定被重新校準，避免了因溫度驟升導致的超壓爆炸。
“薄希兒第三定律”︰在壓力不變時，氣體的體積與溫度成正比。這條定律指導了蒸汽管道的鋪設，根據環境溫度變化，預留出管道伸縮的空間，減少了冬季凍裂、夏季膨脹的故障。
這三條定律後來被合並為理想氣體狀態方程，或者被稱為薄希兒三定律，用數學公式表達為 pv=nrt壓力 x 體積 = 物質的量 x 常數 x 溫度）。
這個方程的出現，使蒸汽動力的計算從 “經驗估算” 轉變為 “精確推導”，為汽輪機、內燃機的後續研發埋下了伏筆。
在電學與磁學領域，蘭克林的 “電荷理論” 和吳拉弟的 “電磁感應理論”，則為電力應用掃清了障礙。蘭克林通過一系列實驗包括著名的 “風箏引電” 模擬實驗），提出 “電荷有兩種，同種相斥，異種相吸，總量守恆”。
這一理論解釋了靜電現象的本質，指導了避雷針的改良 —— 虞國的高層建築和工廠煙囪，都安裝了基于電荷引導原理的防雷裝置，雷擊事故減少了 80。
吳拉弟的研究則更具應用導向。他在實驗中發現，當閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動時，電路中會產生電流，且電流大小與磁場強度、導體運動速度成正比。
這個發現直接促成了發電機的改進︰通過調整線圈匝數和轉速，可以精確控制輸出電流，使電力供應從 “不穩定” 變為 “可調控”。
數學領域的突破，為所有基礎研究提供了工具支撐。劉敦與薄尼合作發表的《微積分初步》，系統闡述了 “導數” 與 “積分” 的概念︰導數可用于計算物體的瞬時速度和加速度，為力學分析提供了精確方法。
積分則能解決不規則圖形的面積、體積計算問題，在船舶設計中，工程師們用積分計算船體的排水體積，使浮力計算誤差從 5 降至 0.5。
婁努力團隊的應用數學研究，則更貼近工程實踐。他們開發的 “有限元分析法”，將復雜的橋梁結構分解為數百個簡單單元，通過計算每個單元的應力分布，預測整體的承重能力。
用這種方法設計的鐵路橋梁，載重能力提升了 30，且節省了 15 的建材。在流體力學領域，他們推導出的 “管道阻力公式”，指導了輸水、輸氣管道的直徑選擇，使流體輸送效率最大化。
生物學與農業科學的進展，則從另一個維度支撐著工業化進程。馬斯的農業改良實踐，基于 “作物輪作” 和 “優選育種” 兩個核心方法。
他通過實驗證明，在同一塊土地上，按 “小麥 豆類 休耕” 的順序輪作，土壤肥力可保持穩定，畝產比連作小麥提升 40。在育種方面，他篩選出的 “虞麥 3 號” 品種，抗病性強，成熟期比傳統品種縮短 15 天，為勞動力向工業轉移提供了糧食保障。
精密儀器的發展，是所有理論轉化為實踐的物質基礎。虞國的儀器廠已能生產精度達 0.01 毫米的游標卡尺、測量範圍 01000c的溫度計、誤差不超過 0.1 毫米汞柱的氣壓計。
這些儀器的普及，使工業生產從 “目測估算” 進入 “數據控制” 時代，同澤鋼鐵廠的軋鋼車間，工人用精密溫度計控制鋼坯加熱溫度，使鋼板的硬度誤差控制在 5 以內；紡織廠通過測量紗線的直徑和張力，確保布匹質量均勻。
這些基礎科學的進展，如同鋪設在大地上的鐵軌，看似平淡，卻承載著工業化的列車穩步前行。
此時的虞國，已悄然完成了從經驗型社會向理論指導型社會的轉變。工匠們開始主動學習力學公式，工程師們在設計圖紙上標注能量轉換效率，農民們用輪作計劃安排農事。這種轉變沒有驚天動地的宣言，卻在日復一日的生產實踐中，重塑著這個國家的筋骨。