工程热力学绪论VIP专享VIP免费

工程热力学EngineeringThermodynamics热能与动力工程系课程简介热力学学科的分支。工程热力学是热工、储运、建环、装控等专业的一门必修的专业技术基础课程。本课程主要围绕着热能与机械能相互转换的规律、条件和方法，以及如何提高转换效率的途径展开的。3个学分，课内44学时，两个实验。绪论§0-1自然界的能源及其应用一、能量能量是物质运动的度量。每一种运动形式对应着一种能量形态。世界由物质构成，一切物质都处于运动状态。一切物质都具有能量。*能量形式*(1)机械能主要包括物体的动能和势能，二者统称为宏观机械能。(2)热能物质分子的热运动动能和分子间相互作用力具有的位能之和。温度是物体具有热能多少的宏观标志之一(3)电能与电荷的运动与积蓄有关的能量。(4)化学能与物质的化学结构有关，通过物质化学反应释放的能量。(5)核能蕴藏在物质原子核的内部，通过核反应(核裂变或核聚变)释放的能量。(6)辐射能物体以电磁波的形式向外发射的能量。二、能源及其分类能源是指能够直接或间接提供能量的物质资源。(一)根据初始来源1、地球本身蕴藏的能源，如核能、地热能等；2、来自地球以外天体的能源如太阳能，风能、水力能、海洋能、生物质能以及化石燃料(如煤、石油、天然气等)；3、地球与其他天体的相互作用产生的能源，如潮汐能。间接来源于太阳能1、一次能源——在自然界以自然形态存在可以直接开发利用的能源。——如煤、石油、天然气、风能、水力能、太阳能、地热能、海洋能、生物能等。2、二次能源——由一次能源直接或间接转化而来的能源。——如电力、煤气、汽油、沼气、氢气、甲醇、酒精等。(二)按照开发的步骤1、常规能源——在现有技术条件下已大规模生产和广泛利用的能源。——如煤、石油、天然气、水力能等；2、新能源——目前科技水平条件下尚未被大规模利用或尚在研究开发阶段的能源。——如太阳能、风能、地热能、海洋能、生物能及核能等。(三)按照开发利用的情况针对一次能源：1、可再生能源——不会因被开发利用而减少，具有天然恢复能力的能源。——如太阳能、风能、海洋能、生物能等。2、非再生能源——指储量有限，随着被开发利用而日益减少，最终将会枯竭的能源。——如煤、石油、天然气等。(四)按照能否再生1、清洁能源——即对环境无污染或污染很小的能源。——如太阳能、风能、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、天然气等。(五)按照污染程度通常的分类方法：类别常规能源新能源一次能源煤、石油、天然气、水力能等核能、太阳能、风能、地热能、海洋能、生物能等二次能源电力、汽油、柴油、煤气、焦炭、液化石油气、蒸汽等沼气、氢能等三、能源利用与人类社会的关系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，而能源开发和利用水平又是人类社会文明的重要标志之一。三个能源时期：都与人类社会生产力的发展密切地联系在一起薪柴时期煤炭时期石油时期钻木取火“薪柴、秸杆等”18世纪工业革命“煤炭”蒸汽机、电能；电动机、电灯等20世纪50年代“石油、天然气”内燃机械飞机、汽车等熟食、取暖等人力、畜力、水力21世纪，“核能”将成为世界能源的重要角色能源与国民经济关系首先，能源是现代生产的动力来源。现代化生产是建立在机械化、电气化和自动化基础上的高效生产，所有生产过程都与能源的消费同时进行着。现代国防也需大量的电力和石油。其次，能源是珍贵的化工原料。一个国家的国民经济发展与能源开发和利用的依存关系，可以说没有能源就不可能有国民经济的发展。一个国家的国民经济发展与能源消耗增长率之间存在正比例关系——能源消费弹性系数率国民生产总值的年增长能源消费的年增长率能源与人民生活关系发展生产和国民经济需要能源，重要目的是不断改进人民生活。一般而言，从一个国家的能源消耗状况可以看出一个国家人民的生活水平。根据不同的发展水平，现代化生活需要消耗的能源大致有三种：（1）维持生存所必需的能源消费量每人每年约400kg标准煤（2）现代化生产和生活最低限度的能源消费量每人每年约1200~1600kg标准...