热工基础ppt课件工程热力学加传热学(1)绪论.ppt
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1、绪论1.能量 0-10-1 能量与能源 能量是物质运动的度量。能量是物质运动的度量。能量是人类社会进步的动力。能量是人类社会进步的动力。世世界界是是由由物物质质构构成成的的,一一切切物物质质都都处处于于运动状态,所以一切物质都具有能量。运动状态,所以一切物质都具有能量。2/12/20231能量的主要形式 :机械能机械能:物质分子热运动动能与位能之和,即不涉:物质分子热运动动能与位能之和,即不涉:物质分子热运动动能与位能之和,即不涉:物质分子热运动动能与位能之和,即不涉及化学变化和核反应的及化学变化和核反应的及化学变化和核反应的及化学变化和核反应的热力学能热力学能热力学能热力学能,也称为,也称为
2、,也称为,也称为内内内内热能热能热能热能;电能电能化学能化学能核能核能辐射能辐射能:物体的物体的物体的物体的动能动能动能动能与与与与势能势能势能势能;热能热能:与电荷的运动和积蓄有关的能量;与电荷的运动和积蓄有关的能量;与电荷的运动和积蓄有关的能量;与电荷的运动和积蓄有关的能量;:通过化学反应释放的能量;通过化学反应释放的能量;通过化学反应释放的能量;通过化学反应释放的能量;:通过核反应释放的能量;通过核反应释放的能量;通过核反应释放的能量;通过核反应释放的能量;:物体以电磁波的形式发射的能量。物体以电磁波的形式发射的能量。物体以电磁波的形式发射的能量。物体以电磁波的形式发射的能量。2/12/
3、202322.能源 能能源源是是指指能能够够直直接接或或间间接接提提供供能能量量的的物物质资源质资源。(1)能源分类)能源分类 1 1)按开发利用的情况:按开发利用的情况:常规能源常规能源:煤、石油、天然气、水能、核能等。煤、石油、天然气、水能、核能等。新能源新能源:太阳能、风能、海洋能、生物质能、:太阳能、风能、海洋能、生物质能、地热能、地热能、核聚变燃料等。核聚变燃料等。2)按开发的步骤:)按开发的步骤:一次能源一次能源:煤、石油、天然气、风能、水能、煤、石油、天然气、风能、水能、太阳能、太阳能、地热能、海洋能等。地热能、海洋能等。二次能源二次能源:电力、煤气、汽油、沼气、氢气、电力、煤气
4、、汽油、沼气、氢气、甲醇、酒精等。甲醇、酒精等。2/12/202333 3)按能否再生:)按能否再生:可再生能源可再生能源:水能、太阳能、风能、海洋能、:水能、太阳能、风能、海洋能、生物质能、地热能等;生物质能、地热能等;非再生能源非再生能源:煤、石油、天然气、核能等。:煤、石油、天然气、核能等。4)按开发利用过程中对环境的污染情况:)按开发利用过程中对环境的污染情况:清洁能源清洁能源:太阳能、风能、水能、海洋能等;:太阳能、风能、水能、海洋能等;非清洁能源非清洁能源:煤、石油、天然气等。:煤、石油、天然气等。(2)能源对人类社会发展的重要意义)能源对人类社会发展的重要意义 能源是人类社会生存
5、的基础,能源的开发和能源是人类社会生存的基础,能源的开发和利用是人类社会发展的动力,能源开发和利用水利用是人类社会发展的动力,能源开发和利用水平是人类社会文明的重要标志之一。平是人类社会文明的重要标志之一。2/12/20234 能源问题是全世界关注的重大问题,从能源问题是全世界关注的重大问题,从20世世纪纪70年代起,就被列入世界年代起,就被列入世界5大问题之一。大问题之一。全世界关注的全世界关注的5大问题:大问题:1)能源)能源2)人口)人口3)粮食)粮食4)环境)环境5)资源)资源能源建设也是我国四化建设的战略重点之一。能源建设也是我国四化建设的战略重点之一。2/12/20235(3)我国
6、能源利用的现状及我国能源利用的现状及主要问题主要问题 正常情况下,每个国家能源消费总量及增正常情况下,每个国家能源消费总量及增长速度与其国民经济总产值及增长速度成正比,长速度与其国民经济总产值及增长速度成正比,而能源的人均消费量的多少则反映国民生活水而能源的人均消费量的多少则反映国民生活水平的高低。平的高低。1)人均储备量少,远低于世界平均水平人均储备量少,远低于世界平均水平 原煤:原煤:95 吨吨/人(世界人均人(世界人均 209 吨吨/人);人);原油:原油:3 吨吨/人(世界人均人(世界人均 28 吨吨/人);人);天然气:天然气:1416 m3/人(世界人均人(世界人均 28400 m
7、3/人)。人)。我国能源利用现状及存在的我国能源利用现状及存在的主要问题主要问题:2/12/20236 我国大陆地区年总发电量我国大陆地区年总发电量 2.5 亿亿千瓦,千瓦,人均人均 0.2 千瓦千瓦/(人人年)年);台湾地区人均;台湾地区人均 1.01.0千瓦千瓦/(人人年)年);欧、美、日本等欧、美、日本等发达国家发达国家 6 千瓦千瓦/人人年)年)。我我国国的的人人均均能能源源消消费费水水平平低低,并并且且远远低低于世界发达国家的水平:于世界发达国家的水平:人均能源消费水平人均能源消费水平2/12/202372)能源开发利用设备和技术落后,能源利能源开发利用设备和技术落后,能源利用效率低
8、,浪费严重用效率低,浪费严重 我国能源的终端利用效率为我国能源的终端利用效率为32 33;发达国家能源的终端利用效率大于发达国家能源的终端利用效率大于42。我国每万元我国每万元GDP的能耗是日本的的能耗是日本的6倍倍、美国美国的的3倍倍、韩国的韩国的4.5倍。倍。我国单位产品的能耗平均比发达国家高我国单位产品的能耗平均比发达国家高40左右。左右。2/12/20238中国与日本工业能耗比较2/12/20239中国发电的平均耗煤量g/(kW.h)g/(kW.h)2/12/2023103)环境污染严重环境污染严重 工业的发展带来了严重的环境污染,据调查,工业的发展带来了严重的环境污染,据调查,我国我
9、国57%的城市空气中总悬浮颗粒超标;的城市空气中总悬浮颗粒超标;48个大中城市空气中的个大中城市空气中的SO2浓度超标;浓度超标;82%城市出现过酸雨;城市出现过酸雨;我国的我国的CO2排放量仅次于美国,居世界第二,占排放量仅次于美国,居世界第二,占世界总排放量的世界总排放量的13.6%。据据世世界界银银行行报报导导,我我国国城城市市空空气气污污染染对对人人体体健健康康和和生生产产造造成成的的损损失失估估计计每每年年200亿亿美美元元;酸酸雨雨使使农农作物减产每年损失达作物减产每年损失达50亿美元。亿美元。2/12/202311 我国的能源建设要走可持续发展的道我国的能源建设要走可持续发展的道
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