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现代科技概论_能源和能源技术(PPT 40页)能源和能源技术
第一节能源概述
一、什么叫能源
1能源:是指能够直接或经过转换而获取某种能量的自然资源。
2、人类所认识的六种能量形式。
1)机械能
2)热能
3)电能.
4)辐射能
5)化学能
6)核能
二、能源的分类。
1按地球上的能量来源分。
1)来自于地球本身
(1)、火山爆发的能量等。
(2)地球上存在的核燃料蕴藏的核能。如铀等.
2)来自于球外天体。
如直接来自太阳的能量:光和热。
3)来自于地球和其他天体的相互作用。如潮汐能等。
3)来自于地球和其他天体的相互作用。如潮汐能等。
2按被利用的程度分。
1)常规能源:目前已被普遍和大量利用的能源。如煤炭、石油、天然气等。
2)新能源。
(2)利用高新技术新开发、新获得的能源。如核能、氢能等。
(1)采用高新技术重新开发利用的古老能源。如太阳能、风能、地热能等。
3按获得的方法分。
1)一次能源:即可供直接利用的能源。如煤、石油、天然气、风能、水能等。
2)二次能源:即由一次能源直接或间接转换而来的能源。如电、蒸汽、焦炭、煤气、氢等。
4按能否再生分。
1)可再生能源:即不会随它本身的转化或人类的利用而越来越少。如水能、风能、潮汐能、太阳能等。
2)不可再生能源:它随人类的利用而越来越少。如石油、煤、天然气、核燃料等。
5按对环境的污染分。
1)清洁能源:即对环境无污染或污染很小的能源,如太阳能、水能、海洋能等。
2)非清洁能源:即对环境污染较大的能源,如煤、石油等。
6按能源本身的性质分。
1)含能体能源(燃料能源),如石油、煤、天然气、地热、氢等,它们可以直接储存。
2)过程性能源(非燃料能源),它们无法直接储存,如风能、水能、海流、潮汐、波浪、火山爆发、雷电、电磁能和一般热能等。
三人类面临的能源问题
1、能源危机(能源资源短缺)。
2、能源消费的费用迅速增加:能源资源的勘探、开采越来越难,投入资金多、建设周期长、科技含量高。
不可再生能源的资源面临枯竭的危险。煤最多可使用300年,石油大约可使用50年…….
3、能源消耗对环境造成的污染、温室效应等。
研究和开发储量丰富、无污染的新能源势在必行。
第二节核能
1、核能(原子能):原子核结构发生变化时放出的能量。
3、核能的分类:
2、依据:爱因斯坦的质能关系式。
一核能概述
1)核裂变能。
2)核聚变能。
二、核裂变能
1核裂变能:重核裂变为两个中等质量的核时放出的能量。
大原子核被中子击中时,分裂成数个小原子核,这个过程会释放能量。
核裂变能非常巨大:1kg铀全部裂变放出的原子能相当于2500吨优质煤完全燃烧时所放出的化学能。
2 链式反应
1)重核的裂变是通过中子的轰击实现的。
2)要核裂变来取得大量能量必须不断有中子作为轰击燃料核的“炮弹”。
3)前一次裂变产生的中子再去轰击下一个重核引起另一次裂变,然后再产生中子,这样就可以形成一种核裂变的“链条”,使得裂变反应一直延续下去,这种连续不断的裂变反应就叫做“链式反应”。
链式反应