1、1節(jié)能技術(shù)節(jié)能技術(shù)2目目 錄錄 第一篇第一篇 能量與能源能量與能源(10) 第一章第一章 能量能量(4) 第二章第二章 能源能源(6) 第二篇第二篇 常規(guī)能源與新能源常規(guī)能源與新能源(10) 第三章第三章 常規(guī)能源常規(guī)能源(6) 第四章第四章 新能源新能源(4) 第三篇第三篇 節(jié)能與節(jié)能技術(shù)節(jié)能與節(jié)能技術(shù)(16) 第五章第五章 節(jié)能概述節(jié)能概述(4) 第六章第六章 節(jié)能技術(shù)節(jié)能技術(shù)(12)3 課程的地位課程的地位具有專業(yè)背景，且以人類自身發(fā)展為焦點(diǎn)的了解、具有專業(yè)背景，且以人類自身發(fā)展為焦點(diǎn)的了解、認(rèn)識(shí)、分析和促進(jìn)社會(huì)進(jìn)步的工具和方法。認(rèn)識(shí)、分析和促進(jìn)社會(huì)進(jìn)步的工具和方法。 課程的作用課程的作

2、用全球視野全球視野 個(gè)人與社會(huì)個(gè)人與社會(huì) 環(huán)境環(huán)境 公民責(zé)任公民責(zé)任 歷史定位歷史定位 課程的特點(diǎn)課程的特點(diǎn)事實(shí)事實(shí) 客觀客觀 專業(yè)專業(yè) 冷靜的思考冷靜的思考 新穎新穎 知識(shí)跨度知識(shí)跨度關(guān)于本課程關(guān)于本課程4務(wù)必要了解的幾點(diǎn)務(wù)必要了解的幾點(diǎn) 行課方式行課方式 講授講授* * 講座講座 視頻視頻 頭腦風(fēng)暴頭腦風(fēng)暴 學(xué)習(xí)方法學(xué)習(xí)方法 獲取獲取 甄別甄別 處理處理 提煉觀點(diǎn)提煉觀點(diǎn) 解決問(wèn)題解決問(wèn)題 學(xué)習(xí)要求學(xué)習(xí)要求 在教師的激勵(lì)和幫助下，探索出一套自己與世界在教師的激勵(lì)和幫助下，探索出一套自己與世界和社會(huì)溝通的方法，并把它反映到口頭或書(shū)面的和社會(huì)溝通的方法，并把它反映到口頭或書(shū)面的報(bào)告中去。報(bào)告中

3、去。5參考書(shū)目參考書(shū)目1 黃素逸黃素逸, ,高偉編著高偉編著 能源概論能源概論, , 高等教育出高等教育出版社版社, , 2004年年8月第月第1版版2 黃素逸編著黃素逸編著 能源與節(jié)能技術(shù)能源與節(jié)能技術(shù), 中國(guó)電力出版中國(guó)電力出版社社, 2004年年8月第月第1版版3 李崇祥等編著李崇祥等編著 節(jié)能原理與技術(shù)節(jié)能原理與技術(shù), 西安交通大西安交通大學(xué)出版社學(xué)出版社, 2004年年3月第月第1版版 6第一篇第一篇 能量與能源能量與能源 7第一章第一章 能量能量8目目 錄錄 概述概述 能量的形式能量的形式 能量的基本性質(zhì)能量的基本性質(zhì) 能量轉(zhuǎn)換的基本原理能量轉(zhuǎn)換的基本原理 能量的傳遞能量的傳遞(

4、(傳輸傳輸) ) 能量的存儲(chǔ)能量的存儲(chǔ)9目目 錄錄概述概述 能量的形式能量的形式 能量的基本性質(zhì)能量的基本性質(zhì) 能量轉(zhuǎn)換的基本原理能量轉(zhuǎn)換的基本原理 能量的傳遞能量的傳遞( (傳輸傳輸) ) 能量的存儲(chǔ)能量的存儲(chǔ)10一、概述一、概述 物質(zhì)和能量是構(gòu)成客觀世界的基礎(chǔ)物質(zhì)和能量是構(gòu)成客觀世界的基礎(chǔ) 世界是由物質(zhì)構(gòu)成的世界是由物質(zhì)構(gòu)成的 運(yùn)動(dòng)是物質(zhì)存在的形式運(yùn)動(dòng)是物質(zhì)存在的形式 能量是物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的度量能量是物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的度量 宇宙間一切運(yùn)動(dòng)著的物體都有能量的存在和宇宙間一切運(yùn)動(dòng)著的物體都有能量的存在和轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化11能量的定義能量的定義能量：就是產(chǎn)生某種效果能量：就是產(chǎn)生某種效果( (變化變化) )的能力。的

5、能力。 產(chǎn)生某種效果產(chǎn)生某種效果( (變化變化) )的過(guò)程必然伴隨能量的消的過(guò)程必然伴隨能量的消耗或轉(zhuǎn)化。耗或轉(zhuǎn)化。 能量守恒定律：自然界一切物質(zhì)都具有能量。能量守恒定律：自然界一切物質(zhì)都具有能量。能量不可能被創(chuàng)造，也不可能被消滅，而只能能量不可能被創(chuàng)造，也不可能被消滅，而只能在一定條件下從一種形式轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N形式，在一定條件下從一種形式轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N形式，在轉(zhuǎn)換中能量總量恒定不變。在轉(zhuǎn)換中能量總量恒定不變。12 1922年年Einstein揭示了揭示了能量和物質(zhì)質(zhì)量之間的能量和物質(zhì)質(zhì)量之間的關(guān)系，即關(guān)系，即2Emc式中式中E-物質(zhì)釋放的能量，物質(zhì)釋放的能量，J；m-轉(zhuǎn)變?yōu)槟芰康奈镔|(zhì)的質(zhì)量，轉(zhuǎn)變

6、為能量的物質(zhì)的質(zhì)量，kg；c-光速，光速， 。83 10 m s愛(ài)因斯坦愛(ài)因斯坦Albert Einstein 1879-195513Einstein愛(ài)因斯坦愛(ài)因斯坦(Albert 1879-1955,美籍德國(guó)猶太人美籍德國(guó)猶太人,理論物理學(xué)理論物理學(xué)家家,創(chuàng)立相對(duì)論創(chuàng)立相對(duì)論)他創(chuàng)立的狹義他創(chuàng)立的狹義和廣義相對(duì)論使現(xiàn)代關(guān)于時(shí)間和廣義相對(duì)論使現(xiàn)代關(guān)于時(shí)間和時(shí)間性質(zhì)的想法發(fā)生突破性和時(shí)間性質(zhì)的想法發(fā)生突破性進(jìn)展并給原子能的利用提供了進(jìn)展并給原子能的利用提供了理論基礎(chǔ)。因其對(duì)光電效應(yīng)的理論基礎(chǔ)。因其對(duì)光電效應(yīng)的解釋獲解釋獲1921年諾貝爾獎(jiǎng)。年諾貝爾獎(jiǎng)。 German-born American

7、theoretical physicist whose special and general theories of relativity revolutionized modern thought on the nature of space and time and formed a theoretical base for the exploitation of atomic energy. He won a 1921 Nobel Prize for his explanation of the photoelectric effect.14能量的單位能量的單位 在國(guó)際單位制在國(guó)際單位

8、制(SI, Systme International, 法法語(yǔ)語(yǔ))中，能量的單位，功及熱量的單位通常都中，能量的單位，功及熱量的單位通常都用焦耳用焦耳(J)表示，也有表示，也有kJ、MJ等。等。 單位時(shí)間內(nèi)所做的功或吸收單位時(shí)間內(nèi)所做的功或吸收(釋放釋放)的熱量則稱為的熱量則稱為功率，單位為瓦功率，單位為瓦(W)，也有，也有KW、MW等。等。 在工程應(yīng)用和一些有關(guān)能源的文獻(xiàn)中，還有在工程應(yīng)用和一些有關(guān)能源的文獻(xiàn)中，還有卡、大卡、標(biāo)準(zhǔn)煤當(dāng)量、標(biāo)準(zhǔn)油當(dāng)量、百萬(wàn)卡、大卡、標(biāo)準(zhǔn)煤當(dāng)量、標(biāo)準(zhǔn)油當(dāng)量、百萬(wàn)噸煤當(dāng)量和百萬(wàn)噸煤當(dāng)量等。噸煤當(dāng)量和百萬(wàn)噸煤當(dāng)量等。151卡4.186焦1大卡1000卡1kg標(biāo)準(zhǔn)煤當(dāng)

9、量(kgce)7000大卡1kg標(biāo)準(zhǔn)油當(dāng)量(kgoe)10000大卡卡卡 calorie (calorie (卡路里卡路里) ) 等于在等于在1 1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下將個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下將1 1克水從克水從00加熱到加熱到100100所需熱量的所需熱量的1/1001/100。16目目 錄錄 概述概述能量的形式能量的形式 能量的基本性質(zhì)能量的基本性質(zhì) 能量轉(zhuǎn)換的基本原理能量轉(zhuǎn)換的基本原理 能量的傳遞能量的傳遞( (傳輸傳輸) ) 能量的存儲(chǔ)能量的存儲(chǔ)17二、能量的形式二、能量的形式 能量是一切物質(zhì)運(yùn)動(dòng)、變化和相互作用的能量是一切物質(zhì)運(yùn)動(dòng)、變化和相互作用的度量。度量。 利用能量的結(jié)果必然和能量系統(tǒng)的始末狀

10、利用能量的結(jié)果必然和能量系統(tǒng)的始末狀態(tài)相聯(lián)系。態(tài)相聯(lián)系。 能量利用的優(yōu)劣、利用效率的高低與具體能量利用的優(yōu)劣、利用效率的高低與具體過(guò)程密切相關(guān)。過(guò)程密切相關(guān)。18人類所認(rèn)識(shí)的能量形式人類所認(rèn)識(shí)的能量形式 機(jī)械能機(jī)械能 熱能熱能 電能電能 輻射能輻射能 化學(xué)能化學(xué)能 核能核能191.1.機(jī)械能機(jī)械能 機(jī)械能是與物體宏觀機(jī)械運(yùn)動(dòng)或空間狀態(tài)相關(guān)的機(jī)械能是與物體宏觀機(jī)械運(yùn)動(dòng)或空間狀態(tài)相關(guān)的能量。能量。 前者也稱為動(dòng)能，后者稱之為勢(shì)能。前者也稱為動(dòng)能，后者稱之為勢(shì)能。 動(dòng)能是指系統(tǒng)由于機(jī)械運(yùn)動(dòng)而具有的做功能力。動(dòng)能是指系統(tǒng)由于機(jī)械運(yùn)動(dòng)而具有的做功能力。 質(zhì)量為質(zhì)量為m m的物體的運(yùn)動(dòng)速度為的物體的運(yùn)動(dòng)速

11、度為v v，則該物體的動(dòng)能，則該物體的動(dòng)能E Ek k212kEmv20 勢(shì)能與物體的狀態(tài)有關(guān)。勢(shì)能與物體的狀態(tài)有關(guān)。 (1)(1)受重力作用的物體因其位置高度不同而具有受重力作用的物體因其位置高度不同而具有重力勢(shì)能；重力勢(shì)能； (2)(2)物體由于彈性變形而具有的做功本領(lǐng)即彈性物體由于彈性變形而具有的做功本領(lǐng)即彈性勢(shì)能勢(shì)能 (3)(3)表面能：不同類物質(zhì)或同類物質(zhì)不同相的分表面能：不同類物質(zhì)或同類物質(zhì)不同相的分界面上，由于表面張力的存在而具有的做功能力。界面上，由于表面張力的存在而具有的做功能力。21重力勢(shì)能重力勢(shì)能pEmgHmgH物體的質(zhì)量；重力加速度；物體的高度。22彈性勢(shì)能彈性勢(shì)能21

12、2Ekxkx物體的勁度系數(shù)；物體的變形量。23表面能表面能sESS表面張力系數(shù)；相界面的面積。242. 2. 熱能熱能 構(gòu)成物質(zhì)的微觀分子運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和勢(shì)能總和構(gòu)成物質(zhì)的微觀分子運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和勢(shì)能總和稱之為熱能。稱之為熱能。 熱能是能量的一種基本形式。熱能是能量的一種基本形式。 所有其它形式的能量都可以完全轉(zhuǎn)換為熱能。所有其它形式的能量都可以完全轉(zhuǎn)換為熱能。 熱能的宏觀表現(xiàn)是溫度的高低，它反映了分子運(yùn)熱能的宏觀表現(xiàn)是溫度的高低，它反映了分子運(yùn)動(dòng)的激烈程度。動(dòng)的激烈程度。 若系統(tǒng)的熵的變化為若系統(tǒng)的熵的變化為dSdS，則熱能，則熱能EqEqqETdS253. 3. 電能電能 電能是和電子流動(dòng)與積累有

13、關(guān)的一種能量。電能是和電子流動(dòng)與積累有關(guān)的一種能量。 電能通常由電池中的機(jī)械能轉(zhuǎn)換而來(lái)；電能通常由電池中的機(jī)械能轉(zhuǎn)換而來(lái)； 電能也有部分是從電池中的化學(xué)能轉(zhuǎn)換而來(lái)；電能也有部分是從電池中的化學(xué)能轉(zhuǎn)換而來(lái)； 如果驅(qū)動(dòng)電子流動(dòng)的電動(dòng)勢(shì)為如果驅(qū)動(dòng)電子流動(dòng)的電動(dòng)勢(shì)為U U，電流為，電流為I I，則電，則電能能EeEeeEUI264. 4. 輻射能輻射能 輻射能是物體以電磁波形式釋放的能量。輻射能是物體以電磁波形式釋放的能量。 物體會(huì)因各種原因發(fā)出輻射能；物體會(huì)因各種原因發(fā)出輻射能； 因熱的原因而發(fā)出的輻射能因熱的原因而發(fā)出的輻射能( (熱輻射能熱輻射能) )最有實(shí)用最有實(shí)用意義；意義； 地球表面接受的

14、太陽(yáng)能就是熱輻射能；地球表面接受的太陽(yáng)能就是熱輻射能； 物體的輻射能物體的輻射能ErEr400100rTEccT物體的發(fā)射率；黑體輻射系數(shù)；物體的熱力學(xué)溫度。275. 5. 化學(xué)能化學(xué)能 化學(xué)能是原子核外進(jìn)行化學(xué)變化時(shí)放出的能化學(xué)能是原子核外進(jìn)行化學(xué)變化時(shí)放出的能量，是物質(zhì)結(jié)構(gòu)能的一種。量，是物質(zhì)結(jié)構(gòu)能的一種。 化學(xué)熱力學(xué)定義：物質(zhì)或物系在化學(xué)反應(yīng)過(guò)化學(xué)熱力學(xué)定義：物質(zhì)或物系在化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中以熱能形式釋放的內(nèi)能成為化學(xué)能。程中以熱能形式釋放的內(nèi)能成為化學(xué)能。 普遍利用的化學(xué)能是燃燒碳和氫，這兩種元普遍利用的化學(xué)能是燃燒碳和氫，這兩種元素是煤、石油、天然氣和薪柴等燃料中最主素是煤、石油、天然氣和

15、薪柴等燃料中最主要的可燃元素。要的可燃元素。 燃料燃燒時(shí)的化學(xué)能通常用燃料的發(fā)熱值表燃料燃燒時(shí)的化學(xué)能通常用燃料的發(fā)熱值表示。示。28 發(fā)熱值發(fā)熱值( (發(fā)熱量或熱值發(fā)熱量或熱值) ) 是指單位重量是指單位重量( (固體和液體燃料固體和液體燃料) )或單位體積或單位體積( (氣氣體燃料體燃料) )在完全燃燒，且燃燒產(chǎn)物冷卻到燃燒前在完全燃燒，且燃燒產(chǎn)物冷卻到燃燒前的溫度時(shí)所放出的熱量，單位的溫度時(shí)所放出的熱量，單位kJ/kgkJ/kg或或kJ/m3kJ/m3。 高位發(fā)熱量是指燃料完全燃燒，且燃燒產(chǎn)物中的高位發(fā)熱量是指燃料完全燃燒，且燃燒產(chǎn)物中的水蒸氣全部凝結(jié)成水時(shí)放出的熱量；水蒸氣全部凝結(jié)成水

16、時(shí)放出的熱量； 低位發(fā)熱量是指燃料完全燃燒，而燃燒產(chǎn)物中的低位發(fā)熱量是指燃料完全燃燒，而燃燒產(chǎn)物中的水蒸氣仍以氣態(tài)存在時(shí)放出的熱量；水蒸氣仍以氣態(tài)存在時(shí)放出的熱量； 低位發(fā)熱量在數(shù)值上等于高位發(fā)熱量減去水的汽低位發(fā)熱量在數(shù)值上等于高位發(fā)熱量減去水的汽化潛能。化潛能。29固體燃料固體燃料木材木材13.813.8褐煤褐煤18.8218.82木炭木炭29.2729.27液體燃料液體燃料汽油汽油45.9945.99煤油煤油45.1545.15酒精酒精26.7626.76氣體燃料氣體燃料天然氣天然氣37.6337.63水煤氣水煤氣10.4510.45丁烷氣丁烷氣125.45125.453110 kJ k

17、g3110 kJ kg3310 kJ m幾種典型燃料低位發(fā)熱量的概略值幾種典型燃料低位發(fā)熱量的概略值306. 6. 核能核能 核能是蘊(yùn)藏在原子核內(nèi)部的物質(zhì)結(jié)構(gòu)能。核能是蘊(yùn)藏在原子核內(nèi)部的物質(zhì)結(jié)構(gòu)能。 輕質(zhì)量的原子核輕質(zhì)量的原子核( (氘、氚等氘、氚等) )和重質(zhì)量的原子核和重質(zhì)量的原子核( (鈾等鈾等) )其核子之間的結(jié)合力比中等質(zhì)量原子核的其核子之間的結(jié)合力比中等質(zhì)量原子核的結(jié)合力小，這兩類原子核在一定條件下可以通過(guò)結(jié)合力小，這兩類原子核在一定條件下可以通過(guò)核聚變或核裂變轉(zhuǎn)變?yōu)樵谧匀唤绺€(wěn)定的中等質(zhì)核聚變或核裂變轉(zhuǎn)變?yōu)樵谧匀唤绺€(wěn)定的中等質(zhì)量的原子核，同時(shí)釋放出巨大的結(jié)合能。這種結(jié)量的原子核

18、，同時(shí)釋放出巨大的結(jié)合能。這種結(jié)合能就是核能。合能就是核能。31目目 錄錄 概述概述 能量的形式能量的形式能量的基本性質(zhì)能量的基本性質(zhì) 能量轉(zhuǎn)換的基本原理能量轉(zhuǎn)換的基本原理 能量的傳遞能量的傳遞( (傳輸傳輸) ) 能量的存儲(chǔ)能量的存儲(chǔ)32三、能量的性質(zhì)三、能量的性質(zhì) 狀態(tài)性狀態(tài)性 能量取決于物質(zhì)所處的狀態(tài)。能量取決于物質(zhì)所處的狀態(tài)。 可加性可加性 物質(zhì)的量不同所具有的能量也不同。物質(zhì)的量不同所具有的能量也不同。 傳遞性傳遞性 能量可以從一個(gè)地方傳遞到另一個(gè)地方，也可以能量可以從一個(gè)地方傳遞到另一個(gè)地方，也可以從一種物質(zhì)傳遞到另一種物質(zhì)。從一種物質(zhì)傳遞到另一種物質(zhì)。33 轉(zhuǎn)換性轉(zhuǎn)換性 各種形式

19、的能可以互相轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換的方式、數(shù)量、各種形式的能可以互相轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換的方式、數(shù)量、難易程度迥異，轉(zhuǎn)換效率不盡相同。難易程度迥異，轉(zhuǎn)換效率不盡相同。 熱力學(xué)及其任務(wù)熱力學(xué)及其任務(wù) 做功性做功性 利用能量做功是利用能量的基本手段和主要目的。利用能量做功是利用能量的基本手段和主要目的。 貶值性貶值性 能的質(zhì)量損失，貶值程度用參與能量交換的所有能的質(zhì)量損失，貶值程度用參與能量交換的所有物體熵的變化來(lái)反映。物體熵的變化來(lái)反映。34目目 錄錄 概述概述 能量的形式能量的形式 能量的基本性質(zhì)能量的基本性質(zhì)能量轉(zhuǎn)換的基本原理能量轉(zhuǎn)換的基本原理 能量的傳遞能量的傳遞( (傳輸傳輸) ) 能量的存儲(chǔ)能量的存儲(chǔ)35四

20、、能量的轉(zhuǎn)換四、能量的轉(zhuǎn)換 能量的轉(zhuǎn)換是能量最重要的屬性，也是能量能量的轉(zhuǎn)換是能量最重要的屬性，也是能量利用中最重要的環(huán)節(jié)。利用中最重要的環(huán)節(jié)。 通常所說(shuō)的能量的轉(zhuǎn)換是指能量形態(tài)上的轉(zhuǎn)換。通常所說(shuō)的能量的轉(zhuǎn)換是指能量形態(tài)上的轉(zhuǎn)換。 廣義上，能量的轉(zhuǎn)換還應(yīng)包括能量在空間上的轉(zhuǎn)廣義上，能量的轉(zhuǎn)換還應(yīng)包括能量在空間上的轉(zhuǎn)移移( (能量的傳輸能量的傳輸) )和能量在時(shí)間上的轉(zhuǎn)移和能量在時(shí)間上的轉(zhuǎn)移( (能量的能量的存儲(chǔ)存儲(chǔ)) )。 任何能量的轉(zhuǎn)換都必須遵守能量守恒定律。任何能量的轉(zhuǎn)換都必須遵守能量守恒定律。 輸入能量輸出能量?jī)?chǔ)存能量的變化輸入能量輸出能量?jī)?chǔ)存能量的變化 任何能量轉(zhuǎn)換過(guò)程都需要一定的轉(zhuǎn)換

21、條件，任何能量轉(zhuǎn)換過(guò)程都需要一定的轉(zhuǎn)換條件，并在一定的設(shè)備或系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)。并在一定的設(shè)備或系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)。36天然氣石油煤地?zé)崮芎四芴?yáng)能燃燒爐工業(yè)熱裝置核反應(yīng)堆熱能熱電直接轉(zhuǎn)換裝置電熱裝置熱機(jī)機(jī)械能發(fā)電機(jī)電能用戶用戶用戶不同能源與熱能的轉(zhuǎn)換及利用情況不同能源與熱能的轉(zhuǎn)換及利用情況37目目 錄錄 概述概述 能量的形式能量的形式 能量的基本性質(zhì)能量的基本性質(zhì) 能量轉(zhuǎn)換的基本原理能量轉(zhuǎn)換的基本原理能量的傳遞能量的傳遞( (傳輸傳輸) ) 能量的存儲(chǔ)能量的存儲(chǔ)38五、能量的傳遞五、能量的傳遞 能量傳遞的條件能量傳遞的條件 能量傳遞的規(guī)律能量傳遞的規(guī)律 能量傳遞的形式能量傳遞的形式 能量傳遞的路徑能量傳遞的

22、路徑 能量傳遞的方法能量傳遞的方法 能量傳遞的方式能量傳遞的方式 能量傳遞的結(jié)果能量傳遞的結(jié)果 能量傳遞的實(shí)質(zhì)能量傳遞的實(shí)質(zhì)39 能量傳遞的條件能量傳遞的條件 能量的傳遞是有條件的，其傳遞的推動(dòng)力是所謂能量的傳遞是有條件的，其傳遞的推動(dòng)力是所謂“勢(shì)差勢(shì)差”。 例如：傳熱要有溫差、導(dǎo)電要有電位差、流動(dòng)要例如：傳熱要有溫差、導(dǎo)電要有電位差、流動(dòng)要有壓差或勢(shì)差、擴(kuò)散要有濃度差、化學(xué)反應(yīng)要有有壓差或勢(shì)差、擴(kuò)散要有濃度差、化學(xué)反應(yīng)要有化學(xué)勢(shì)差等。化學(xué)勢(shì)差等。40 能量傳遞的規(guī)律能量傳遞的規(guī)律 能量傳遞的速率正比于傳遞的動(dòng)力而反比于能量傳遞的速率正比于傳遞的動(dòng)力而反比于傳遞的阻力。傳遞的阻力。傳遞動(dòng)力傳遞

23、速率傳遞阻力41 能量傳遞的形式能量傳遞的形式 能量的傳遞包括轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)換兩種形式。能量的傳遞包括轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)換兩種形式。 轉(zhuǎn)移是某種形態(tài)的能從一地到另一地，從一物到轉(zhuǎn)移是某種形態(tài)的能從一地到另一地，從一物到另一物；另一物； 轉(zhuǎn)換是由一種形態(tài)變?yōu)榱硪环N形態(tài)。轉(zhuǎn)換是由一種形態(tài)變?yōu)榱硪环N形態(tài)。 兩種能量傳遞的形式往往是同時(shí)或交替存在。兩種能量傳遞的形式往往是同時(shí)或交替存在。42 能量傳遞的方法能量傳遞的方法 在體系邊界面上的能量交換，通常以傳熱和在體系邊界面上的能量交換，通常以傳熱和做功兩種方法進(jìn)行。做功兩種方法進(jìn)行。 傳熱：由溫差引起的能量交換，微觀形式。傳熱：由溫差引起的能量交換，微觀形式。 做功：

24、由非溫差引起的能量交換，宏觀形式。做功：由非溫差引起的能量交換，宏觀形式。43 能量傳遞的方式能量傳遞的方式 通過(guò)能量交換而實(shí)現(xiàn)的能量傳遞，即傳熱和通過(guò)能量交換而實(shí)現(xiàn)的能量傳遞，即傳熱和做功。做功。 傳熱的基本方式：熱傳導(dǎo)、熱對(duì)流和熱輻射；傳熱的基本方式：熱傳導(dǎo)、熱對(duì)流和熱輻射； 做功的基本方式：容積功、轉(zhuǎn)動(dòng)軸功和流動(dòng)功做功的基本方式：容積功、轉(zhuǎn)動(dòng)軸功和流動(dòng)功( (推動(dòng)功推動(dòng)功) )。44 能量傳遞的結(jié)果能量傳遞的結(jié)果 能量傳遞的結(jié)果體現(xiàn)在兩個(gè)方面，即能量使能量傳遞的結(jié)果體現(xiàn)在兩個(gè)方面，即能量使用過(guò)程中所起的作用以及能量傳遞的最終去用過(guò)程中所起的作用以及能量傳遞的最終去向。向。 能量傳遞的最終

25、去向通常只有兩條：或轉(zhuǎn)移到產(chǎn)能量傳遞的最終去向通常只有兩條：或轉(zhuǎn)移到產(chǎn)品，或散失于環(huán)境，包括直接損失和用于過(guò)程后品，或散失于環(huán)境，包括直接損失和用于過(guò)程后再進(jìn)入環(huán)境。再進(jìn)入環(huán)境。45 能量傳遞的實(shí)質(zhì)能量傳遞的實(shí)質(zhì) 能量傳遞的實(shí)質(zhì)就是能量利用的實(shí)質(zhì)。能量傳遞的實(shí)質(zhì)就是能量利用的實(shí)質(zhì)。 能量的利用是通過(guò)能量的傳遞，使能量由能源最能量的利用是通過(guò)能量的傳遞，使能量由能源最終進(jìn)入環(huán)境。其結(jié)果是能量被利用了，能源被消終進(jìn)入環(huán)境。其結(jié)果是能量被利用了，能源被消耗了。耗了。 人類利用的不是能量的數(shù)量而是能量的質(zhì)量，即人類利用的不是能量的數(shù)量而是能量的質(zhì)量，即能的質(zhì)量急劇下降，直至進(jìn)入環(huán)境，最終成為廢能的質(zhì)量

26、急劇下降，直至進(jìn)入環(huán)境，最終成為廢能。能。46目目 錄錄 概述概述 能量的形式能量的形式 能量的基本性質(zhì)能量的基本性質(zhì) 能量轉(zhuǎn)換的基本原理能量轉(zhuǎn)換的基本原理 能量的傳遞能量的傳遞( (傳輸傳輸) )能量的存儲(chǔ)能量的存儲(chǔ)47六、能量的儲(chǔ)存六、能量的儲(chǔ)存 對(duì)大多數(shù)能量轉(zhuǎn)換或利用系統(tǒng)而言，獲得的對(duì)大多數(shù)能量轉(zhuǎn)換或利用系統(tǒng)而言，獲得的能量和需求的能量常常是不一致的，因此為能量和需求的能量常常是不一致的，因此為了使利用能量的過(guò)程能持續(xù)地進(jìn)行，就必須了使利用能量的過(guò)程能持續(xù)地進(jìn)行，就必須有某種形式的能量?jī)?chǔ)存措施或?qū)ｉT(mén)設(shè)置一些有某種形式的能量?jī)?chǔ)存措施或?qū)ｉT(mén)設(shè)置一些儲(chǔ)能設(shè)備。儲(chǔ)能設(shè)備。48 衡量?jī)?chǔ)能材料及儲(chǔ)能

27、裝置性能優(yōu)劣的主要指衡量?jī)?chǔ)能材料及儲(chǔ)能裝置性能優(yōu)劣的主要指標(biāo)有：儲(chǔ)能密度；儲(chǔ)存過(guò)程能量的損耗；儲(chǔ)標(biāo)有：儲(chǔ)能密度；儲(chǔ)存過(guò)程能量的損耗；儲(chǔ)能和取能的速率；儲(chǔ)存裝置的經(jīng)濟(jì)性；壽命能和取能的速率；儲(chǔ)存裝置的經(jīng)濟(jì)性；壽命以及對(duì)環(huán)境的影響。以及對(duì)環(huán)境的影響。 在實(shí)際應(yīng)用中涉及到的儲(chǔ)能問(wèn)題主要是機(jī)械在實(shí)際應(yīng)用中涉及到的儲(chǔ)能問(wèn)題主要是機(jī)械能、電能和熱能。能、電能和熱能。49 機(jī)械能以動(dòng)能或勢(shì)能的形式儲(chǔ)存。機(jī)械能以動(dòng)能或勢(shì)能的形式儲(chǔ)存。 動(dòng)能通常可以儲(chǔ)存于旋轉(zhuǎn)的飛輪中。動(dòng)能通常可以儲(chǔ)存于旋轉(zhuǎn)的飛輪中。 勢(shì)能存儲(chǔ)的裝置有彈簧、扭力桿和重力裝置、壓勢(shì)能存儲(chǔ)的裝置有彈簧、扭力桿和重力裝置、壓縮空氣和抽水蓄能站等縮空氣

28、和抽水蓄能站等50 電能的儲(chǔ)存電能的儲(chǔ)存 常見(jiàn)的電能儲(chǔ)存形式是蓄電池。常見(jiàn)的電能儲(chǔ)存形式是蓄電池。 蓄電池是將電能轉(zhuǎn)換為化學(xué)能，在使用時(shí)再蓄電池是將電能轉(zhuǎn)換為化學(xué)能，在使用時(shí)再將化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能。將化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能。 大規(guī)模電能的儲(chǔ)存是抽水蓄能發(fā)電。大規(guī)模電能的儲(chǔ)存是抽水蓄能發(fā)電。 電能還可以儲(chǔ)存于靜電場(chǎng)和感應(yīng)電場(chǎng)中。電能還可以儲(chǔ)存于靜電場(chǎng)和感應(yīng)電場(chǎng)中。51蓄電池蓄電池 電池可分為原電池和蓄電池。電池可分為原電池和蓄電池。 蓄電池利用化學(xué)原理，充電儲(chǔ)存電能時(shí)，在其內(nèi)蓄電池利用化學(xué)原理，充電儲(chǔ)存電能時(shí)，在其內(nèi)發(fā)生可逆吸熱反應(yīng)將電能轉(zhuǎn)換為化學(xué)能；放電時(shí)，發(fā)生可逆吸熱反應(yīng)將電能轉(zhuǎn)換為化學(xué)能；放電時(shí)，在蓄電池中的反應(yīng)物在放熱的化學(xué)反應(yīng)中化合并在蓄電池中的反應(yīng)物在放熱的化學(xué)反應(yīng)中化合并直接產(chǎn)生電能。直接產(chǎn)生電能。 蓄電池由正極、負(fù)極、電解液、隔膜和容器等五蓄電池由正極、負(fù)極、電解液、隔膜和容器等五部分組成。部分組成。 蓄電池分為鉛酸蓄電池和堿性蓄電池兩大類。蓄電池分為鉛酸蓄電池和堿性蓄電池兩大類。52蓄電池蓄電池鉛酸蓄電池鉛酸蓄電池堿性蓄電池堿性蓄電池53 何昂，化學(xué)電源技術(shù)專家，何昂，化