物理學(xué)與能源技術(shù)

關(guān)于物理學(xué)與能源技術(shù)第1頁，共20頁，2022年，5月20日，10點36分，星期五一、什么是能量守恒定律能量既不能創(chuàng)造，也不會消滅；當能量從一個物理轉(zhuǎn)移到其他物體或從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式時，總量不變。這稱為能量守恒定律。第2頁，共20頁，2022年，5月20日，10點36分，星期五二、認識能量轉(zhuǎn)化的方向性和效率自然界中許多自發(fā)的過程都是有方向的，或者說能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移也是有方向的。以下現(xiàn)象是不可能發(fā)生的。雖然自然界中能量是守恒的，但是由于能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移是有方向性的，因此還存在能源危機。這就需要我們提高能源使用的效率。第3頁，共20頁，2022年，5月20日，10點36分，星期五三、能源的分類１.按其形成和來源分類：①來自太陽輻射的能量，如：太陽能、煤、石油、天然氣、水能、風能、生物能等。②來自地球內(nèi)部的能量，如：核能、地熱能。③天體引力能，如：潮汐能。第4頁，共20頁，2022年，5月20日，10點36分，星期五能源的分類２、按開發(fā)利用狀況分類：（2）新能源，是目前尚未廣泛利用而正在積極研究以便推廣利用的一次能源。如：核能、地熱、海洋能、太陽能、風能。（1）常規(guī)能源，是指當前被廣泛利用的一次能源。如：煤、石油、天然氣、水能、生物能。

第5頁，共20頁，2022年，5月20日，10點36分，星期五能源的分類３、按轉(zhuǎn)換傳遞過程分類：（2）二次能源，由一次能源經(jīng)過加工轉(zhuǎn)換以后得到的能源產(chǎn)品如：沼氣、汽油、柴油、焦炭、煤氣、蒸汽、火電、水電、核電、太陽能發(fā)電、潮汐發(fā)電、波浪發(fā)電等。（1）一次能源，是指直接取自自然界沒有經(jīng)過加工轉(zhuǎn)換的各種能量和資源。如：煤、石油、天然氣、水能、風能、核能、海洋能、生物能。第6頁，共20頁，2022年，5月20日，10點36分，星期五能源的分類４、按屬性分類：（2）非可再生能源，則不能自然再生。如：煤、石油、天然氣、核能、油頁巖。（1）可再生能源，指具有自然恢復(fù)能力，不會隨本身的轉(zhuǎn)化或人類的利用而日益減少的能源。如：太陽能、地熱、水能、風能、生物能、海洋能。第7頁，共20頁，2022年，5月20日，10點36分，星期五世界能源儲量及需求第8頁，共20頁，2022年，5月20日，10點36分，星期五世界能源儲量及需求現(xiàn)在世界能源消耗中90%以上是不可再生能源。其中：石油大約占40%，煤大約占30%，天然氣大約占20%。按現(xiàn)在的能源消耗，世界上的石油、天然氣和煤等生物化石能源將在幾十年至200年內(nèi)逐漸耗盡。第9頁，共20頁，2022年，5月20日，10點36分，星期五世界能源儲量及需求在21世紀前50年內(nèi)，世界能源的發(fā)展趨勢仍將以化石燃料為主。隨著石油、天然氣資源的日漸短缺和潔凈煤技術(shù)的進一步發(fā)展，煤炭的重要性和地位還會逐漸提升。根據(jù)我國資源狀況和煤炭在能源生產(chǎn)及消費結(jié)構(gòu)中的比例，以煤炭為主體的能源結(jié)構(gòu)在相當長一段時間內(nèi)不會改變。我國能源資源的基本特點（富煤、貧油、少氣）決定了煤炭在一次能源中的重要地位。我國煤炭資源總量為5．6萬億噸，其中已探明儲量為1萬億噸，占世界總儲量的11%，（石油占2.4%，天然氣占1.2%）。建國以來，煤炭在全國一次能源生產(chǎn)和消費中的比例長期占70%以上，2001年全國開采量近13億噸。我國能源結(jié)構(gòu)特點：富煤、貧油、少氣第10頁，共20頁，2022年，5月20日，10點36分，星期五世界能源儲量及需求

專家預(yù)測，據(jù)有關(guān)部門預(yù)測，到2005年，全國一次能源生產(chǎn)量為12．3億噸標準煤，其中煤炭為7．85億噸標準煤(折合11億噸原煤)，仍占63．8%。專家預(yù)測，在本世紀前30年內(nèi)，煤炭在我國一次能源構(gòu)成中仍將占主體地位。按現(xiàn)有的能源消耗量來計算,我國煤、石油、天然氣等不可再生能源的開采年限僅為40年。第11頁，共20頁，2022年，5月20日，10點36分，星期五★核能：在原子核發(fā)生變化時放出的能量.

★獲得核能的兩條途徑是：（1）重核的裂變（2）輕核的聚變四、核能第12頁，共20頁，2022年，5月20日，10點36分，星期五原子彈就是根據(jù)裂變鏈式反應(yīng)制成的.

用中子轟擊鈾核,鈾核發(fā)生裂變，放出能量.鈾核分裂的同時放出2～3個中子，又可以轟擊其它鈾核，使它們也發(fā)生裂變.于是裂變反應(yīng)便會鏈鎖式地自行持續(xù)下去.這種現(xiàn)象叫做鏈式反應(yīng).鏈式反應(yīng)視頻第13頁，共20頁，2022年，5月20日，10點36分，星期五五、能源利用中的問題及相應(yīng)對策能源利用中的問題主要包括以下三個方面：１、傳統(tǒng)能源煤、石油、天然氣隨著不斷開采逐漸枯竭，俗稱“能源危機”。２、能源利用中硫化物、碳氧化合物和粉塵的大量排放造成對環(huán)境及生態(tài)的破壞。３、由于突發(fā)事件引起的能源的短缺或能量供應(yīng)的中斷。第14頁，共20頁，2022年，5月20日，10點36分，星期五第15頁，共20頁，2022年，5月20日，10點36分，星期五

地熱發(fā)電

第16頁，共20頁，2022年，5月20日，10點36分，星期五風力發(fā)電第17頁，共20頁，2022年，5月20日，10點36分，星期五氫能摩托