物理學(xué)與能源技術(shù)

關(guān)于物理學(xué)與能源技術(shù)第一頁，共二十頁，編輯于2023年，星期二一、什么是能量守恒定律能量既不能創(chuàng)造，也不會(huì)消滅；當(dāng)能量從一個(gè)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(shí)，總量不變。這稱為能量守恒定律。第二頁，共二十頁，編輯于2023年，星期二二、認(rèn)識(shí)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(jī)。這就需要我們提高能源使用的效率。第三頁，共二十頁，編輯于2023年，星期二三、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(fēng)能、生物能等。②來自地球內(nèi)部的能量，如：核能、地?zé)崮?。③天體引力能，如：潮汐能。第四頁，共二十頁，編輯于2023年，星期二能源的分類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?zé)?、海洋能、太陽能、風(fēng)能。（1）常規(guī)能源，是指當(dāng)前被廣泛利用的一次能源。如：煤、石油、天然氣、水能、生物能。

第五頁，共二十頁，編輯于2023年，星期二能源的分類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(fēng)能、核能、海洋能、生物能。第六頁，共二十頁，編輯于2023年，星期二能源的分類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(huì)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?zé)?、水能、風(fēng)能、生物能、海洋能。第七頁，共二十頁，編輯于2023年，星期二世界能源儲(chǔ)量及需求第八頁，共二十頁，編輯于2023年，星期二世界能源儲(chǔ)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。第九頁，共二十頁，編輯于2023年，星期二世界能源儲(chǔ)量及需求在21世紀(jì)前50年內(nèi)，世界能源的發(fā)展趨勢(shì)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(jìn)一步發(fā)展，煤炭的重要性和地位還會(huì)逐漸提升。根據(jù)我國(guó)資源狀況和煤炭在能源生產(chǎn)及消費(fèi)結(jié)構(gòu)中的比例，以煤炭為主體的能源結(jié)構(gòu)在相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)不會(huì)改變。我國(guó)能源資源的基本特點(diǎn)（富煤、貧油、少氣）決定了煤炭在一次能源中的重要地位。我國(guó)煤炭資源總量為5．6萬億噸，其中已探明儲(chǔ)量為1萬億噸，占世界總儲(chǔ)量的11%，（石油占2.4%，天然氣占1.2%）。建國(guó)以來，煤炭在全國(guó)一次能源生產(chǎn)和消費(fèi)中的比例長(zhǎng)期占70%以上，2001年全國(guó)開采量近13億噸。我國(guó)能源結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：富煤、貧油、少氣第十頁，共二十頁，編輯于2023年，星期二世界能源儲(chǔ)量及需求

專家預(yù)測(cè)，據(jù)有關(guān)部門預(yù)測(cè)，到2005年，全國(guó)一次能源生產(chǎn)量為12．3億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，其中煤炭為7．85億噸標(biāo)準(zhǔn)煤(折合11億噸原煤)，仍占63．8%。專家預(yù)測(cè)，在本世紀(jì)前30年內(nèi)，煤炭在我國(guó)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(jì)算,我國(guó)煤、石油、天然氣等不可再生能源的開采年限僅為40年。第十一頁，共二十頁，編輯于2023年，星期二★核能：在原子核發(fā)生變化時(shí)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、核能第十二頁，共二十頁，編輯于2023年，星期二原子彈就是根據(jù)裂變鏈?zhǔn)椒磻?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(shí)放出2～3個(gè)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(huì)鏈鎖式地自行持續(xù)下去.這種現(xiàn)象叫做鏈?zhǔn)椒磻?yīng).鏈?zhǔn)椒磻?yīng)視頻第十三頁，共二十頁，編輯于2023年，星期二五、能源利用中的問題及相應(yīng)對(duì)策能源利用中的問題主要包括以下三個(gè)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(jī)”。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(duì)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。第十四頁，共二十頁，編輯于2023年，星期二第十五頁，共二十頁，編輯于2023年，星期二

地?zé)岚l(fā)電

第十六頁，共二十頁，編輯于2023年，星期二風(fēng)力發(fā)電第十七頁，共二