【正文】 為先導(dǎo)的 。 ? 能源利用程度 是反映技術(shù)進(jìn)步的重要標(biāo)志 ！ ? 能源安全 對于一個(gè)國家安全極其重要 ！??！ ? 一個(gè)國家人均能耗的多少 直接反映出這個(gè)國家人民生活水平的高低 ！ 能源的重要性 1 能源資源概論 能源發(fā)展進(jìn)程 人類使用能源的歷史進(jìn)程和人類社會本身的發(fā)展及科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步密切相關(guān)。 ? 從未來發(fā)展的長遠(yuǎn)考慮 ， 開發(fā)和利用 新能源 ，尤其是 可再生能源 ， 是對常規(guī)能源的必要補(bǔ)充 ，最終替代常規(guī)能源 。（ 哪一個(gè)產(chǎn)業(yè)更重要 ？ ） ?能源的開發(fā)和有效利用 一直是世界上努力解決而又一直未完全解決的課題 。 ? 如果把產(chǎn)品的使用包括在內(nèi) ， 能量的最終去向是唯一的 ， 即最終進(jìn)入環(huán)境 （ 宇宙空間 ） 。 ? 能量傳遞的最終去向通常只有兩條： 或轉(zhuǎn)移到產(chǎn)品，或散失于環(huán)境，包括直接損失和用于過程后再進(jìn)入環(huán)境兩種情況。 能量傳遞過程的特點(diǎn) 5 1 能源資源概論 ? 傳熱和做功的具體方式為： ? 傳熱 的三種基本方式是熱傳導(dǎo) 、 熱對流和熱輻射； ? 做功 （ 這里指機(jī)械功 ） 的三種基本方式是容積功 、 轉(zhuǎn)動軸功和流動功 （ 推動功 ） 。 化學(xué)能 熱能 機(jī)械能 電能 鍋爐 汽輪機(jī) 發(fā)電機(jī) 1 能源資源概論 燃煤火力發(fā)電廠示意圖 1 能源資源概論 壓水堆核電站基本工作原理 1 能源資源概論 ? 能量的傳遞 途徑 主要有兩條： ? 由物質(zhì)交換和質(zhì)量輸運(yùn)而攜帶的能量稱為攜帶能 ； ? 在體系邊界面上的能量交換稱為 交換能 。 能量傳遞過程的特點(diǎn) 3 1 能源資源概論 能量的相互轉(zhuǎn)換關(guān)系 1 能源資源概論 能源 （ 能量 ） 的轉(zhuǎn)換 ? 能源的形態(tài)或能量的形式 可以轉(zhuǎn)換 ， 以便于應(yīng)用 。 能量傳遞過程的特點(diǎn) 2 1 能源資源概論 ? 能量的傳遞包括兩種 形式 ：轉(zhuǎn)移與轉(zhuǎn)換。 ? 能量在傳遞和轉(zhuǎn)換的過程中，總量保持不變。 核聚變和核裂變 1 能源資源概論 能量的性質(zhì) ? 狀態(tài)性 ? 可加性 ? 做功性 ? 貶值性（熱力學(xué)第二定律） ? 轉(zhuǎn)換性（熱力學(xué)） ? 傳遞性 1 能源資源概論 能量傳遞過程的特點(diǎn) 1 ? 能量傳遞有 條件性 ，即在有 能量密度差 的條件下，能量總是從能量密度大的物質(zhì)向能量密度小的物質(zhì)傳遞，或總是從集中到分散，并逐步達(dá)到平衡 。 ?這兩類原子核在一定的條件下可以通過 核聚變 和核裂變 轉(zhuǎn)變?yōu)樵谧匀唤?更穩(wěn)定的中等質(zhì)量原子核 ，同時(shí)釋放出巨大的結(jié)合能 。 ? 如 1kg U235核裂變反應(yīng) 可釋放出 1010kJ的熱能 ， 相當(dāng)于 24000t標(biāo)準(zhǔn)煤 的發(fā)熱量 。 又稱核內(nèi)能 。 是由于物質(zhì) 原子核內(nèi) 結(jié)構(gòu)發(fā)生變化而釋放出來的巨大能量 。 太陽能是典型的輻射能 。 UIE ?e1 能源資源概論 能量的基本形式 ? 輻射能： 物體以電磁波形式發(fā)射的能量 。 ?電源： 電能由電池中的化學(xué)能轉(zhuǎn)換而來 ， 或是通過發(fā)電機(jī)由機(jī)械能轉(zhuǎn)換得到；另外 ， 電能也可由光能 、 核能轉(zhuǎn)換 ， 或由熱能直接轉(zhuǎn)換 （ 磁流體發(fā)電 ） 。 由帶電荷物體的吸力或斥力引發(fā)的能量 。 原煤的平均低位發(fā)熱量 。 ? 天然氣： 碳占 65%80%， 氫占 12%20%；平均低位發(fā)熱量 。 ? 石油： 碳 、 氫是主要組成元素 ， 其中碳占 84%88%， 氫占 12%14%；另外氧 、 氮 、 硫等占不足 1%。 ? 如礦物燃料燃燒 （ 放熱反應(yīng) ） ， 是 化學(xué)能 轉(zhuǎn)化 熱能 的過程 ， 燃燒過程主要是 碳和氫 的化學(xué)變化 。 ?? STE dq1 能源資源概論 能量的基本形式 ? 化學(xué)能 。 也是利用最早的一種能量形式 。 它反映了微觀粒子運(yùn)動的激烈程度 ， 宏觀上表現(xiàn)是 溫度 的高低 。 核心教學(xué)區(qū) 1 能源資源概論 機(jī)械能 ? 如果質(zhì)量為 m的物體的運(yùn)動速度為 v則該物體的 動能 Ek可以用下式計(jì)算： ? 重力勢能 Ep可以用下式計(jì)算： 2k 21 mvE ?m g HE ?p1 能源資源概論 機(jī)械能 ? 彈性勢能 的計(jì)算式為： ? 表面能 可用下式計(jì)算： 2τ 21 kxE ?SE ??sτEsE1 能源資源概論 能量的基本形式 ? 熱能 。 機(jī)械能是物體宏觀機(jī)械運(yùn)動或空間狀態(tài)所具有的能量 ， 前者是為動能；后者為勢能 。 ? 廣義說 ， 任何物質(zhì)都具有一定的能量 ， 并可轉(zhuǎn)化為其它形式的能量 ， 但轉(zhuǎn)化的難易程度差別很大 。 ?在考察 儲量 的同時(shí)，還要對能源的 （ ） 和 （ ）作出評價(jià)。 ?在使用能源時(shí)，要適當(dāng)安排不同品位能源。 ?熱機(jī)中，熱能的溫度越高、冷源的溫度越低，則循環(huán)的熱效率就越高。 1 能源資源概論 能源評價(jià) —— 開發(fā)費(fèi)用和設(shè)備費(fèi)用 ?開發(fā)費(fèi)： 太陽能風(fēng)能 化石燃料 太陽能風(fēng)能 海洋能 化石燃料 ?設(shè)備費(fèi)： 1 能源資源概論 能源評價(jià) —— 運(yùn)輸費(fèi) ?運(yùn)輸費(fèi)： 太陽能風(fēng)能 化石燃料 燃煤電站 核電站 1 能源資源概論 能源評價(jià) —— 品位問題 ?能源的品位有高低之分。 ?如，太陽能和風(fēng)能的能流密度就很??；各種常規(guī)能源的能流密度都比較大；核燃料的能流密度最大。 ? 供能的 連續(xù)性 指：能夠按需要的量和所需的速度連續(xù)不斷地供給。 地理分布 豐富度 儲量 能源評價(jià)的關(guān)鍵因素 —— 儲量 1 能源資源概論 能源評價(jià) —— 儲能可能性與供能連續(xù)性 ? 儲能的 可能性 指：能源不用時(shí)可儲存起來，需要時(shí)是否能立即供應(yīng)。 我國煤炭資源多在華北 ， 水能資源多在西南 ， 工業(yè)區(qū)在東部沿海 ， 因此能源的地理分布對使用很不利 。具有多種屬性。 礦物燃料、核燃料等 1 能源資源概論 ?能源的分類繁多，但品種相對簡單，只不過根據(jù)不同部門的需要叫法不同。 機(jī)械能（風(fēng)能、水能、潮汐能等）、 熱能（地?zé)崮?，海水熱能等?、 光能（太陽光能 、激光能等 ）、 電能 。 核能分為核裂變能和核聚變能 ，目前技術(shù)成熟的是利用 核裂變能 。 ?② 新能源 ： 需采用 新 （ 先進(jìn) ） 技術(shù) 加以 利用 的能源 。 一次能源按照能否 “ 再生 ” 可分為： 能源 1 能源資源概論 能源按 “ 再生性 ” 分類 可再生能源 不可再生能源 太陽能、風(fēng)能、海洋能、潮汐能、植物燃料、 水能等 煤炭、石油、天然氣、油頁巖、及核燃料鈾、釷、钚等 1 能源資源概論 可再生能源 1 能源資源概論 思考題 ?下列屬于二次能源的是 ： A. 蒸汽 B. 煤炭 C. 石油 A 1 能源資源概論 思考題 ? 下列能源中屬于不可再生能源的是： 。 1 能源資源概論 ?不可再生能 源： ?指隨著人類的 開發(fā)利用而越 來越少的能源 。未投入量產(chǎn)。 ?過程性能源和含能體能源目前還不能互相替代 。 按能源本身的性質(zhì)可分為： 1 能源資源概論 ?目前 “ 過程性能源 ” 尚不能 大量地 直接貯存 。 分類提示： 一次能源的高效轉(zhuǎn)換是當(dāng)前的重要研究課題！ 1 能源資源概論 ?含能體能源： 能量 存在于某種物質(zhì)中，如石油、煤、天然氣、地?zé)?、氫等，它們可以直接儲存? ?過程性能源 ： 能量 存在于某一過程中，如電能、風(fēng)能、水能、海流、潮汐、波浪、火山爆發(fā)、雷電、電磁能和一般熱能等。 （ 初 級 能源 ） 能源 2）能源的分類 按照成因 1 能源資源概論 能源按成因分類： 一次能源 二次能源 煤炭、石油、天然氣、植物燃料、水能、風(fēng)能、太陽能、核能、地?zé)崮?、海洋能、潮汐能等? 1 能源資源概論 溫室效應(yīng)引發(fā)環(huán)境問題 1 能源資源概論 二次能源： 由一次能源經(jīng) 過加工或轉(zhuǎn)換 而成的能源產(chǎn) 品 。 短波 長波 長波 1 能源資源概論 溫室效應(yīng)及溫室氣體 ?由于地球的大氣