第十一章物理学与能源技术.ppt

1、第十一章 物理学与能源技术,一、什么是能量守恒定律,能量既不能创造，也不会消灭；当能量从一个物理转移到其他物体或从一种形式转化为其他形式时，总量不变。这称为能量守恒定律。,二、认识能量转化的方向性和效率,自然界中许多自发的过程都是有方向的，或者说能量的转化和转移也是有方向的。以下现象是不可能发生的。,虽然自然界中能量是守恒的，但是由于能量的转化和转移是有方向性的，因此还存在能源危机。这就需要我们提高能源使用的效率。,三、能源的分类,.按其形成和来源分类： 来自太阳辐射的能量，如：太阳能、煤、石油、天然气、水能、风能、生物能等。,来自地球内部的能量，如：核能、地热能。,天体引力能，如：潮汐能。,

2、能源的分类,、按开发利用状况分类：,（2）新能源，是目前尚未广泛利用而正在积极研究以便推广利用的一次能源。如：核能、地热、海洋能、太阳能、风能。,（1）常规能源，是指当前被广泛利用的一次能源。如：煤、石油、天然气、水能、生物能。,能源的分类,、按转换传递过程分类：,（2）二次能源，由一次能源经过加工转换以后得到的能源产品如：沼气、汽油、柴油、焦炭、煤气、蒸汽、火电、水电、核电、太阳能发电、潮汐发电、波浪发电等。,（1）一次能源，是指直接取自自然界没有经过加工转换的各种能量和资源 。如：煤、石油、天然气、水能、风能、核能、海洋能、生物能。,能源的分类,、按属性分类：,（2）非可再生能源，则不能自

3、然再生。如：煤、石油、天然气、核能、油页岩 。,（1）可再生能源，指具有自然恢复能力，不会随本身的转化或人类的利用而日益减少的能源。如：太阳能、地热、水能、风能、生物能、海洋能。,世界能源储量及需求,世界能源储量及需求,现在世界能源消耗中90%以上是不可再生能源。其中：石油大约占40%，煤大约占30%，天然气大约占20%。 按现在的能源消耗，世界上的石油、天然气和煤等生物化石能源将在几十年至200年内逐渐耗尽。,世界能源储量及需求,在21世纪前50年内，世界能源的发展趋势仍将以化石燃料为主。随着石油、天然气资源的日渐短缺和洁净煤技术的进一步发展，煤炭的重要性和地位还会逐渐提升。根据我国资源状况

4、和煤炭在能源生产及消费结构中的比例，以煤炭为主体的能源结构在相当长一段时间内不会改变。我国能源资源的基本特点（富煤、贫油、少气）决定了煤炭在一次能源中的重要地位。我国煤炭资源总量为56万亿吨，其中已探明储量为1万亿吨，占世界总储量的11%，（石油占2.4%，天然气占1.2%）。建国以来，煤炭在全国一次能源生产和消费中的比例长期占70%以上，2001年全国开采量近13亿吨。 我国能源结构特点：富煤、贫油、少气,世界能源储量及需求,专家预测，据有关部门预测，到2005年，全国一次能源生产量为123亿吨标准煤，其中煤炭为785亿吨标准煤(折合11亿吨原煤)，仍占638%。专家预测，在本世纪前30年内

5、，煤炭在我国一次能源构成中仍将占主体地位。 按现有的能源消耗量来计算,我国煤、石油、天然气等不可再生能源的开采年限仅为40年。, 核能：在原子核发生变化时放出的能量., 获得核能的两条途径是：,（1）重核的裂变,（2）轻核的聚变,四、核能,原子弹就是根据裂变链式反应制成的.,用中子轰击铀核,铀核发生裂变，放出能量. 铀核分裂的同时放出23个中子，又可以轰击其它铀核，使它们也发生裂变.于是裂变反应便会链锁式地自行持续下去.这种现象叫做链式反应.,链式 反应,视频,五、能源利用中的问题及相应对策,能源利用中的问题主要包括以下三个方面： 、传统能源煤、石油、天然气随着不断开采逐渐枯竭，俗称“能源危机”。 、能源利