2022-2023學(xué)年高二物理競(jìng)賽課件：熱力學(xué)緒論

熱力學(xué)緒論

Engineering

Thermodynamics緒論工程熱力學(xué)是重要的技術(shù)基礎(chǔ)課工程熱力學(xué)是一門(mén)研究熱能有效利用及熱能和其它形式能量轉(zhuǎn)換規(guī)律的科學(xué)能源轉(zhuǎn)換利用的關(guān)系熱能電能機(jī)械能風(fēng)能水能化學(xué)能核能地?zé)崮芴?yáng)能一次能源(天然存在)二次能源光電轉(zhuǎn)換燃料電池光熱聚變裂變?nèi)紵?chē)水輪機(jī)風(fēng)車(chē)熱機(jī)電動(dòng)機(jī)發(fā)電機(jī)90%轉(zhuǎn)換直接利用工程熱力學(xué)與節(jié)能工程熱力學(xué)建立節(jié)能的理論基礎(chǔ)工程熱力學(xué)是一門(mén)研究熱能有效利用及熱能和其它形式

能量轉(zhuǎn)換規(guī)律的科學(xué)節(jié)能的重要性（1）電力為例：我國(guó)電力2

億5

千萬(wàn)千瓦

中等發(fā)達(dá)國(guó)家

1kW/人

發(fā)達(dá)國(guó)家6kW/人2050

年

1

kW/人

15

億千瓦

我國(guó)0.2kW/人節(jié)能的重要性（2）

煤：9

億kW2050

年

1

kW/人

15

億千瓦

水能：3

億7

千6

百kW

核能：2

億kW

風(fēng)能、太陽(yáng)能：1

億kW節(jié)能的重要性（3）燃煤：SO2、粉塵、CO2

（酸雨）（溫室效應(yīng)）57%城市總懸浮顆粒超標(biāo)48個(gè)城市SO2濃度超標(biāo)82%城市出現(xiàn)過(guò)酸雨目前黃島發(fā)電廠脫硫裝置中國(guó)平均發(fā)電耗煤量的變化g/kW.h中國(guó)與日本工業(yè)能耗比較節(jié)能的重要性（4）我國(guó)能源利用率32%

(先進(jìn)>42%)

占鐵路貨運(yùn)量42%

占公路貨運(yùn)量22%

占航運(yùn)25%32%開(kāi)采效率

節(jié)能節(jié)能是近年來(lái)的基本國(guó)策“開(kāi)發(fā)和節(jié)約并重”節(jié)能任重道遠(yuǎn)是我們的責(zé)任

熱力學(xué)的分類(lèi)工程熱力學(xué)：熱能與機(jī)械能物理熱力學(xué)化學(xué)熱力學(xué)生物熱力學(xué)溶液熱力學(xué)熱力學(xué)能源轉(zhuǎn)換利用的關(guān)系熱能電能機(jī)械能風(fēng)能水能化學(xué)能核能地?zé)崮芴?yáng)能光電轉(zhuǎn)換燃料電池光熱聚變裂變?nèi)紵?chē)水輪機(jī)風(fēng)車(chē)熱機(jī)電動(dòng)機(jī)發(fā)電機(jī)90%轉(zhuǎn)換

熱機(jī)種類(lèi)

發(fā)電（火力、核能）40%

車(chē)輛發(fā)動(dòng)機(jī)（內(nèi)燃機(jī)）25~35%

輪船發(fā)動(dòng)機(jī)25~35%

航空發(fā)動(dòng)機(jī)

20~30%

制冷、空調(diào)>200%

能量利用率火電廠系統(tǒng)圖實(shí)際火電廠布置圖元寶山火電廠大型坑口電站(陜西韓城電廠)德國(guó)1.35MW核電站首臺(tái)國(guó)產(chǎn)20萬(wàn)千瓦機(jī)組(遼寧朝陽(yáng)電廠)660MW發(fā)電機(jī)內(nèi)部（邯鄲發(fā)電廠)石橫發(fā)電廠30萬(wàn)千瓦機(jī)組集控室揚(yáng)州第二發(fā)電廠600MW監(jiān)控系統(tǒng)變電站500kV出線東北電網(wǎng)總調(diào)度大廳北京市電廠分布示意圖北京市電廠分布示意圖火力發(fā)電裝置鍋爐汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)給水泵凝汽器過(guò)熱器基本特點(diǎn)：1、熱源，冷源2、工質(zhì)（水，蒸汽）3、膨脹做功4、循環(huán)

(加壓、加熱、膨脹做功、放熱)航空發(fā)動(dòng)機(jī)（燃?xì)庋h(huán)）活塞燃?xì)獍l(fā)電裝置活塞燃?xì)庋b置基本特點(diǎn)：1