6　能源和可持续发展.pptx

1、能源与可持续发展,郭雪鹏 临泉一中,一个深刻的问题 能量究竟是什么？ 是一些颗粒物吗？是分子构成的某种东西吗？你的认识是？ 能量是什么？没有人问我，我倒清楚，有人问我，我想说明，便茫然不解了。 改编自奥古斯丁关于时间的名言.,2,能量守恒定律： 能量既不会产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变.,3,能量既然守恒，为什么还大力倡导节约？节约的是什么？节约的意义是什么？,4,家用电器消耗电能，最终转化为内能，散失到环境中去；燃烧过程将化学能转化为内能；运动的物体由于摩擦停止，机械能转化为内能。这些内能不能被收

2、集重新利用。 能量虽然守恒，总量不会减少。但一些能量可以被人类利用，另一些却不能再利用。,5,一、能量耗散和品质降低,热力学第二定律表明：自发进行的过程从有序向无序发生。机械能、电能等是有序度较高的能量，转化成无序度较大的内能. 分散在环境中的内能不能被重新利用。这种转化过程叫能量耗散. 系统从有序状态向无序状态变化可以自发进行.但从无序向有序变化，虽然也能进行，但必须借助第三方。,6,内能的利用价值低于机械能、电能等能量的利用价值。内能是一种低品质的能量.能量耗散不会导致能量的减少，但会降低能量的品质，使能量的利用价值降低。 能源和能量的含义不同，能量永远不会减少，但能源会逐渐减少。 思考：

3、能源是什么含义？与能量的含义有何不同？,7,“自然界中，能转换成热能、光能、电能和机械能等能量的资源.”中国电力百科全书综合卷 “能够产生机械能、热能、光能、电磁能、化学能等各种能量的自然资源.” 现代经济词典 “能产生能量的物质，如燃料、水力、风力等. ”当代汉语词典 “能源就是能的资源。蕴藏能量的自然资源即称为能源.如煤、石油、畜力、水力等.习惯上将煤、油、气、水力称为四大能源.”当代科学学词典,8,二、能源与环境,化石能源,9,石油开采,地下煤炭,10,温室效应,冰川融化 海平面上升,环境问题,11,多国科学家利用更先进的气候模型分析数据，认为：全球气温将上升至少5，速度比预想中更快.,

4、/news/2019/04/new-climate-models-predict-warming-surge,酸雨导致雕像损坏和树木死亡,12,洛杉矶光化学烟雾事件,1943年美国洛杉矶市的250万辆汽车每天燃烧掉1100吨汽油，汽油燃烧后产生的碳氢化合物 等在太阳紫外光线照射下引起化学反应，形成浅蓝色烟雾，使该市大多市民患了眼红、头疼病。后来人们称这种污染为光化学烟雾。 1955年和1970年洛杉矶又两度发生光化学元素烟雾事件，前者有400多人因五官中毒、呼吸衰竭而死，后者使全市四分之三的人患病。,13,伦敦烟雾事件,14,1952 年 12

5、 月 5 日至 9 日，伦敦上空受反气旋影响，大量工厂生产和居民燃煤取暖排出的废气难以扩散，积聚在城市上空.伦敦被浓厚烟雾笼罩，交通瘫痪.,市民出现胸闷窒息等不适感，发病率和死亡率急剧增加。据统计，当月因这场大烟雾而死的人多达 4000 人.,切尔诺贝利核事故1986年4月26日，乌克兰切尔诺贝利核电厂的第四号反应堆发生了爆炸。辐射尘涵盖了大面积区域。释放出的辐射线剂量是二战时期爆炸于广岛的原子弹的400倍以上。 日本福岛核泄露事故2011年3月，里氏9.0级地震导致核电站反应堆发生核蒸汽泄漏。辐射性物质进入大气，通过风传播到中国大陆，中国台湾，俄罗斯等一些地区。,15,三、开发新能源,能 源

6、,16,一次 能源,常规 能源,新能 源,再生能源：水力,非再生能源：煤炭、石油、天然气、核裂变燃料,二次能源：电力、焦炭、煤气、沼气、蒸汽热水；汽油、煤油、柴油、重油等石油制品；余热、余能等.,再生能源：太阳能、生物质能、风能、海洋能、地热能,非再生能源：核聚变燃料,太阳能,太阳能是来自太阳内部不断进行的热核反应释放的能量，是核聚变能：4p4He+2e+2ve+26.7MeV 太阳每秒释放能量约41026J，质量亏损达400多万吨。太阳辐射到地球的能量每年可以达到1024J，约是全世界煤炭、石油和天然气总含量的130倍。太阳能是绿色清洁能源，对环境的影响很小.,17,太阳能电池原理基于光伏效应由于光照产生电动势的现象，半导体材料的电子把阳光直接转化为电能， 1954年4月25日，贝尔实验室示范第一个实用的硅太阳能电池，效率约6%。 现在已经可以建造效率超过40%的太阳能电池。太阳能电池的发展仍在持续进行，朝向降低成本、提升效率的目标进行。,18,其他新能源,19,风力发电,核电站,水电站,生物质能,例 1 某地区风速为14m/s，空气密度为=1.3kg/m3.若通过横截面积为400m2的风能全部用于使风力发电机转动，且风能的20%转化为电能，通过这个截面的风的发电功率是多少? 解：t 内的风能E=1/2Svtv2 =1/2Sv3t 电能 E电=20%E