第一章+新能源技术绪论

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1、新能源技术TechnologyofNewEnergy米万良北京科技大学6/13/20211目录一、新能源绪论2学时二、太阳能4学时三、氢能与燃料电池6学时四、风能2学时五、地热能2学时六、海洋能2学时七、生物质能6学时八、其他能源2学时考试2学时6/13/20212参考书21世纪可持续能源丛书；化学工业出版社，北京，2005年第一章绪论《能源与可持续发展》王革华编第二章太阳能《太阳能利用技术》罗运俊编第三章风能《风能开发利用》张希良编第四章生物质能《生物质能资源清洁转化利用技术》姚向君编第五章海洋能《海洋能资源

2、开发利用》褚同金编第六章地热能《地热资源及其开发利用和保护》刘时彬编第七章氢能《氢能-21世纪的绿色能源》毛宗强编《能源概论》黄素逸高伟编6/13/20213第一章新能源绪论能量能源新能源循环经济与新能源技术国家战略与新能源技术新能源技术工程师的位置6/13/202141.1能量的定义1.2能量的主要形式1.3能量的属性1.4能量的单位1.5能量的转换与利用1.能量6/13/20215能量是物质运动的度量。能量是人类社会进步的动力。世界是由物质构成的，一切物质都处于运动状态，所以一切物质都具有能量。1.1能量的

3、定义生命在于运动生命就是能量的最高表现6/13/202161.2能量的主要形式机械能：物质分子热运动动能与位能之和，又分低位和高位热能（一般以400C为界）；电能化学能核能辐射能:与物体宏观机械运动或空间状态相关的能量，动能与势能；热能：与电荷的运动和积蓄有关的能量；：通过化学反应释放的能量；：通过核反应释放的能量；：物体以电磁波的形式发射的能量。6/13/20217机械能如果质量为m的物体的运动速度为v则该物体的动能Ek可以用下式计算：重力势能Ep可以用下式计算：6/13/20218热能构成物质的微观分子运动

4、的动能和势能总和称为热能。这种能量的宏观表现是温度的高低，它反映了分子运动的激烈程度。通常热能Eq可表述成如下的形式：dS-熵变化6/13/20219电能电能是和电子流动与积累有关的一种能量，通常由电池中的化学能转换而来，或是通过发电机由机械能转换得到；反之，电能也可以通过电动机转换为机械能，从而显示出电做功的本领。U-电动势I-电流6/13/202110化学能化学能是物质结构能的一种，即原子核外进行化学变化时放出的能量。按化学热力学定义，物质或物系在化学反应过程中以热能形式释放的内能称为化学能。H2+O2=H

5、2O△H6/13/202111核能核能是蕴藏在原子核内部的物质结构能。轻质量的原子核（氘、氚等）和重质量的原子核（铀等）核子之间的结合力比中等质量原子核的结合力小，这两类原子核在一定的条件下可以通过核聚变和核裂变转变为在自然界更稳定的中等质量原子核，同时释放出巨大的结合能。这种结合能就是核能。△E=mc26/13/202112辐射能辐射能是物体以电磁波形式发射的能量。物体的辐射能Er可由下式计算：ε-物体发射率С0-黑体辐射系数T-物体绝对温度6/13/2021131.3能量的属性●量的属性----热力学第一定

6、律自然界遵循的2大定律各种能量在第一定律面前人人平等，并具有可加和性。没有品质高低之分。光有第一定律显然是不够的！！物质守恒与转换定律能量守恒与转换定律6/13/202114●质的属性----热力学第二定律电能＞机械能＞高温热能＞常温热能低温热能（冷量）＞常温热能能量是有品质高低之分的。第二定律指出：任何事物的变化都伴随着能量质的变化，能量的品质只能从高走向低，而不可能自发的从低走向高，最多是保持品质不变。因此，任何过程都是一个能量贬值的过程!!6/13/202115能量的属性状态性可加性传递性转换性做功性贬值

7、性6/13/202116能量的转换能量在空间上的转移，即能量的传输。能量在时间上的转移，即能量的储存。6/13/202117能量的转换6/13/202118能量传递过程的特点能量传递是有条件的，即在有能量密度差的条件下，能量总是从能量密度大的物质或能量集中的地方，向能量密度小的物质或地方传递；总是从集中到分散并逐步达到平衡。6/13/202119能量传递过程的特点能量传递遵循一定的规律，即能量传递的速率正比于传递的动力而反比于传递的阻力。6/13/202120能量传递过程的特点能量的传递包括转移与转换两种形式。

8、转移是某种形态的能量从一地转移到另一地，从一物转移到另一物；转换则是能量由一种形态变为另一形态。6/13/202121能量传递过程的特点能量传递的途径主要有两条：由物质交换和质量输运而携带的能量称为携带能；在体系边界面上的能量交换称为交换能。6/13/202122能量传递过程的特点在体系边界面上的能量交换通常以两种方法进行：传热——由温差引起的能量交换，这是能量传递的微观形式；做功——