熱工基礎(chǔ)與應(yīng)用（第4版）緒論 能源概述

熱工基礎(chǔ)與應(yīng)用（第4版）

§0-1自然界的能源及其利用一、能源及其分類

定義:能源是指可向人類提供各種能量和動(dòng)力的物質(zhì)資源。

能源可以根據(jù)來源、形態(tài)、使用程度和技術(shù)、污染程度以及性質(zhì)等進(jìn)行分類:緒論（能源概述）(一)按來源分:

1.來自太陽的輻射能:如煤炭、石油、天然氣、風(fēng)能等；

2.來自地球本身:如地?zé)崮堋⑩?、釷等；

3.來自月球和其他天體的引力:如潮汐能等；(二)按形態(tài)分:

1.一次能源:如煤炭、石油、鈾等；

2.二次能源:如電力、蒸汽等；

對于能源工作者，更多的是采用一次能源和二次能源，常規(guī)能源和新能源的概念。

表1—1能源分類(三)按使用程度和技術(shù)分:

1.常規(guī)能源:如煤炭、石油、天然氣、風(fēng)能等；

2.新能源:如地?zé)崮?、太陽能、核能等?四)按污染程度分:

分清潔能源和非清潔能源；(五)按性質(zhì)分:

1.含能體能源：如煤炭、石油

；

2.過程性能源:如水力能，風(fēng)能等。二、能源的利用與社會(huì)發(fā)展、國民經(jīng)濟(jì)

（一）能源利用的三個(gè)歷史時(shí)期：薪柴時(shí)期，煤炭時(shí)期和石油時(shí)期。

（二）能源消費(fèi)彈性系數(shù)：

三、能源的利用與社會(huì)發(fā)展

（一）主要污染：溫室效應(yīng)與熱污染；酸雨、臭氧層的破壞、放射性污染、煙塵等

（二）可持續(xù)發(fā)展與節(jié)能節(jié)約能源是解決可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略措施之一，也是本學(xué)科研究的一個(gè)重要方面。

四、我國的能源事業(yè)

（一）儲量豐富，種類齊全；

（二）多種能源結(jié)構(gòu)；

（三）面臨如下一些問題：

1、人均能源占有量低：

中國、美國與世界能源儲備的比較（2006）

原煤/t原油/t天然氣/m3水電/(kW.h)鈾/t中國1.145×10112.20×1092.45×10126.0830×101238.0×103美國2.466×10113.7×1095.93×10124.4850×101234.2×103世界合計(jì)9.091×10111.6450×10111.81×10142.86960×10132938.3×103中國人均871.71.869×1034.640×103-美國人均82512.419.83×10315.0×103-世界人均13925.127.6×10343.78×103-國家能源利用率中國36.81美國50.00日本52.51德國50.22印度40.06俄羅斯54.08澳大利亞46.21巴西62.26世界平均50.322、能源利用率低下：各國能源利用效率

3、污染嚴(yán)重

§0-2熱能的合理利用

一、熱能的利用

人類利用的主要能源有：水力能、風(fēng)能、地?zé)崮?、太陽能、燃料的化學(xué)能和原子核能。

從某種意義上講，能源的開發(fā)和利用就是熱能的開發(fā)和利用。

二、熱能利用的形式和熱科學(xué)發(fā)展簡史

1、熱能利用的形式

直接利用：是指直接用熱能加熱物體，熱能的形式不發(fā)生變化。

間接利用：是指把熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，以滿足人類生產(chǎn)生活對動(dòng)力的需要。

2、熱科學(xué)發(fā)展簡史

年份煤炭石油天然氣水電及其他195061.127.49.81.7196052.032.014.02．0197035.242.719.92.2198030.844.221.53.5199029.036.019.515.5201022.438.523.915.2202024.3018.043.016.0世界一次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)（%）§0-3熱工基礎(chǔ)的研究對象、內(nèi)容和方法

一、研究對象

熱工基礎(chǔ)是研究熱能利用的基本原理和規(guī)律，以提高熱能利用經(jīng)濟(jì)性（節(jié)能）為主要目的的一門學(xué)科。二、主要內(nèi)容

（一）熱能間接利用：熱力學(xué)基本定律、工質(zhì)的熱力性質(zhì)和熱力過程等理論基礎(chǔ)。

（二）熱能直接利用：三種基本傳熱方式（熱傳導(dǎo)