Rnjxjg能源概论

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1、生命是永恒不断的创造，因为在它内部蕴含着过剩的精力，它不断流溢，越出时间和空间的界限，它不停地追求，以形形色色的自我表现的形式表现出来。－－泰戈尔第一章能量与能源物质、能量是构成客观世界的基础。运动是物质存在的方式，是物质固有的属性；能量则是物质运动的度量。物质存在着各种不同的运动形态，因此能量也就具有不同形式。宇宙间一切运动着的物体都有能量的存在和转化，人类的一切活动都与能量及其使用紧密相关。所谓能量，也就是“产生某种效果（变化）的能力”。反过来说，产生某种效果（变化），必然伴随能量的消耗和转换。从物理学观点看，能量可以简单地定义为做功的能力。广义而言，任何物

2、质都可以转化为能量。1922年爱因斯坦揭示了能量与物质质量的转换关系：E=mc2质量可以转变为能量；600MW电厂每年消耗2x106t煤炭，同样的核电站每年仅消耗1t燃料铀；从能量转换的角度，实际转换为能量的燃料质量仅640g左右。能量是否可以转变为质量呢？常用能源计量单位tce  吨标准煤/吨煤当量（toncoalequivalent）标准煤---按煤的热当量值计算各种能源的计量单位1 kgce = 7000 kcal = 29271kJ （1 cal = 4.1816 J）toe  吨标准油/吨油当量（tonoilequivalent）标准油---按石油的热

3、当量值计算各种能源的计量单位1 kgoe = 10000 kcal = 41816 kJ MW   千千瓦（兆瓦）GW   百万千瓦（吉瓦）TW   10亿千瓦（太瓦）二、能量形式机械能->与物体宏观机械运动或空间状态相关的能量，动能+势能（重力势能+弹性势能+表面能）热能->构成物质的微观分子运动的动能和势能总和称为热能，宏观表现是温度的高低。电能->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。辐射能->物体以电磁波形式发射的能量，热辐射，主要有太

4、阳能。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，按热力学定义，是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。发热量----单位燃料在完全燃烧，且燃烧产物冷却到燃烧前的温度时所放出的热量称为该燃料的发热量。高位发热量----higherheatingvalue；grossheatingvalue指燃料中的水分在燃烧过程结束后以液态水形式存在时的燃料发热量。其单位为“kJ／kg”(固体和液体燃料)或“kJ／m3”(气体燃料)。低位发热量----lowerheatingvalue；netheatingvalue指燃料中的水分在燃烧

5、过程结束后以水蒸气形式存在时的燃料发热量。核能->是蕴藏在原子核内部的物质结构能。轻质量的原子核和重质量的原子核其核间结合力比中等质量的原子核的结合力小，在一定条件下可以通过核聚变和核裂变转变为自然界更稳定的原子核，并释放巨大的核能。三、能量的性质主要有：状态性、可加性、传递性、转换性、做功性、贬值性转换性---各种能量之间相互转换，转换方式、数量、难易、转换效率。做功性---能量做功是利用能量的基本手段和主要目的。根据不同形式能量转换为机械功程度，可以把能量分为无限制转换能、有限制转换能和不转换能，又分别称为高质能、低质能和废能。贬值性---能量在传递和转换过

6、程中，由于不可逆因素的存在，能量的质量和品位不断降低，即做功能力下降，直至成为废能。例如传热和有摩擦的做功，就是两个典型的不可逆过程。四、能量的转换能量的转换是能量最重要的属性，也是能量利用中的最重要环节。通常所说的能量转换是指能量形态上的转换，如化学能->热能->机械能。广义上转换还包括：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。五、能量传递能量传递是有条件的，其传递的推动力是所谓“势差”。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。如，传热、导电

7、、流动、扩散等等。能量传递的规律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。如：传热、导电能量传递的形式能量的传递包括转移与转换两种形式。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。两种形式往往是同时或交替存在共同完成能量的传递。能量传递的途径能量传递的途径主要有两条：由物质交换和质量迁移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。能量传递的方法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——由非温差引起的

8、能量交换，这是能量传递的