能源基本知识

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1、、我国能源利用现状１、我国当前能源消费结构绪论2005年中国能源消费结构2005（万吨标准煤）总量煤石油天然气核电、水电22331968.9%21.0%2.9%7.2%根据有关部门分析得出的结果，我国能源消耗总量大致是2020年22～29亿吨，2050年33~47亿吨。即中国在未来50年内能源需求总量将会增长到现在的3倍。绪论2.能源利用效率低能源开发利用设备和技术落后，能源利用效率低，浪费严重我国能源终端利用效率仅为33％，比发达国家低约10～20个百分点单位产品的能耗平均比发达国家高约40%单位国民经济产值的能耗是

2、日本的6倍，美国的3倍，韩国的4.5倍3.能源品种以煤为主，污染严重典型的能源消费型污染——煤炭消费型污染绪论4、解决能源问题的途径（1）节流《节约能源法》（2）开源保证常规能源供给，加大新能源、可再生能源的开发绪论第一章能源与能量1.1能量1.2能源的分类和评价1.3能源与人类文明1.4能源资源生产和消费所谓能量，广义地说，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）的过程必然伴随着能量的消耗或转化。一、能量的定义第一章能源与能量科学史观还认为，物质是某种既定的东西，既不能被创造也不能被消灭，因

3、此作为物质属性的能量也一样不能创造和消灭。能量和物质质量之间的关系是爱因斯坦于1922年揭示的，即：E=mc2能量的单位国际单位制中：J（焦耳）单位时间能量的释放：WKWMW工程：卡、标准煤、标准油第一章能源与能量到目前为止，人类所认识的能量有机械能热能电能辐射能化学能核能三、能量的形式第一章能源与能量1.机械能机械能是与物体宏观机械运动或空间状态相关的能量，前者称之为动能，后者称之为势能。它们都是人类最早认识的能量形式。动能：是指系统（或物体）由于作机械运动而具有的作功能力第一章能源与能量势能：与物体的状态有关重力势

4、能：受重力作用的物体因其位置高度不同而具有第一章能源与能量弹性势能：物体由于弹性变形而具有的作功本领表面能：即不同类物质或同类物质不同相的分界面上，由于表面张力的存在而具有的作功能力第一章能源与能量2.热能热能：是能量的一种基本形式，所有其它形式的能量都可以完全转换为热能，而且绝大多数的一次能源都是首先经过热能形式而被利用的，因此热能在能量利用中有重要意义。热能构成：物质的微观分子运动的动能和势能总和称之为热能。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。第一章能源与能量3.电能电能：和电子流动与积累有

5、关的一种能量，通常是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。第一章能源与能量4.辐射能辐射能：是物体以电磁波形式发射的能量。物体会因各种原因发出辐射能。其中从能量利用的角度而言，因热的原因而发出的辐射能（又称热辐射能）是最有意义的，例如地球表面所接受的太阳能就是最重要的热辐射能。第一章能源与能量5.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成为化学能

6、。燃料燃烧时的化学能常用燃料的发热量表示。第一章能源与能量6.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、等）和重质量的原子核（铀等）其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。第一章能源与能量四、能量的性质1、状态性2、可加性3、传递性第一章能源与能量4、转换性核心任务研究如何提高能量的转换效率5、做功性根据做功能力分高品质能、低品质能、废能6、贬值性质的贬值第一章能源与能量五、能量的转换

7、1、能量形态上的转换：如燃料的化学能通过燃烧转换成热能，热能通过热机再转换成机械能等2、能量在空间上的转移：即能量的传输3、能量在时间上的转移：即能量的储存第一章能源与能量3、能量的传递方式能量传递的途径基本有两条：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。体系边界面上的能量交换，通常主要以两种方法进行：传热——有温差引起的能量交换，这是能量传递的微观形；作功——由非温差引起的能量交换，这是能量传递的宏观形式。第一章能源与能量通过能量交换而实现的能量传递，即传热和作功，其具体方式为

8、：传热的三种基本方式是热传导、热对流和热辐射；123第一章能源与能量作功（这里指机械功）的三种基本方式是容积功、转动轴功和流动功（推动功）。第一章能源与能量第二节能源的分类和评价一、能源的分类1、按地球上的能量来源分：地球本身蕴藏的能源：核能、地热能；来自地球外天体的能源：宇宙射线、太阳能以及由太阳能引起的水能、风能、波浪能、海洋