人类认识的几种能量形式.docx

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1、人类认识的几种能量形式机械能热能电能辐射能化学能核能按地球上的能量来源分按能源本身的性质分含能体能源（燃料能源），如石油、煤、天然气、地热、氢等，它们可以直接储存；过程性能源（非燃料能源），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，它们无法直接储存。按对环境的污染情况分清洁能源，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；非清洁能源，即对环境污染较大的能源，如煤、石油等。能源多种多样，各有优缺点，为了正确选择和使用能源，必须对各种能源进行正确的评价。第2章新型储能材料一、世界能

2、源概况1.煤炭埋在地壳中亿万年以上的植物,由于地壳变动等原因会经受一定的压力和温度作用而形成含碳量很高的可燃物质,这种物质就称为煤炭，又称原煤。中国是世界上最早利用煤的国家。开采煤炭已有几千年的历史。希腊和古罗马也是用煤较早的国家，古罗马大约在2000年前已开始用煤加热。《山海经》中称煤为石涅，魏、晋时称煤为石墨或石炭。明代李时珍的《本草纲目》首次使用煤这一名称。先秦时期的地理著作《山海经》有3处记载：山海经的《西山经》中，“西南三百里，曰女床之山，其阳多赤铜，其阴多石涅”《中山经》，“岷山之首，曰女几之山，其上多石

3、涅”，“又东一百五十里，曰风雨之山，其上多白金，其下多石涅”。2.石油资源状况2.石油资源状况能源消费当今世界的能源消费仍以石油为主。以1994年为例，世界能源的总消费量以石油换算为97亿8000万吨标准油，其中石油占39.3%、煤炭占28.8%、天然气占21.6%。这样化石燃料的消费量占了总量的87.9%，此外，核能占7.3%、水力、地热等其他形式能源占3%。1.世界性能源问题2.能源危机3.能源危机4.能源危机天空正在塌陷臭氧层变薄对健康的危害臭氧层被破坏的后果据科学研究，臭氧减少10%，紫外线可能增加20%，皮

4、肤癌患者可能增加30%，此外还会产生下列几种现象:(1)白内障罹患率增加；(2)免疫系统受到抑制；(3)谷物的收成减少，品质降低，植物和浮游生物减少，破坏自然界的生物链；(4)塑料、橡胶制品加速老化；(5)紫外线直射会引起对流层臭氧的增加，致使产生光化学烟雾，造成空气污染。全球正在变暖海平面上升与陆地淹没；气候带的移动；飓风的加剧；植被的迁徙与物种灭绝；洋流的变化与厄尔尼诺；雨型的改变；地球变暖的原因到底是什么？太阳射向地球的光约1/3被云层、冰粒和空气分子反射回去；约25％穿过大气层时暂时被大气吸收起到增温作用，但

5、以后又返回到太空；其余的大约37％则被地球表面吸收。这些被吸收的太阳辐射能大部分在晚间又重新发射到天空。如果这部分热量遇到了阻碍，不能全部被反射出去，地球表面的温度就会升高。由于人类大量使用化石燃料，其排放出的CO2等温室气体对辐射的选择性和吸收特性是地球变暖的主要原因。何谓酸雨简单地说，酸雨就是酸性的雨。被大气中存在的酸性气体污染,pH小于5.65的雨叫酸雨。pH小于5.65的雪叫酸雪。在高空或高山(如峨眉山)上弥漫的雾,pH小于5.65时叫酸雾。酸雨的形成现代工业、农业和交通排放更大量，种类更多的污染物(包括酸碱

6、性物质),且与尘埃一起升到高空，与天上的水蒸气相遇，就会形成硫酸或硝酸液滴，使雨水酸化。这时，落到地面的雨水就成了酸雨。高硫煤和石油燃烧产生的SO2和NOx是造成酸雨的主要祸首。酸雨的危害导致森林成片死亡，因为酸雨会损坏植物叶面和根部使湖泊酸化，湖中鱼虾绝迹。破坏农田的土壤成分，使农作物减产甚至死亡。造成地下水酸化，引起对人体的危害。腐蚀建筑物和工业设备，造成重大的经济损失。对露天文物起腐蚀作用，加速文物资源的破坏甚至毁灭。（1）太阳能太阳能是人类最主要的可再生能源。太阳每年输出的能量约为3.75*1026W，到达地

7、球的能量大约是总能量的22亿分之一，其中辐射到地球陆地上的能量大约为8.5×1016W。这个数量远大于人类目前消耗的能量的总和，相当于1.7×1018t标准煤。（2）氢能氢是未来最理想的二次能源。氢以化合物的形式储存于地球上最广泛的物质－－水中。如果把海水中的氢全部提取出来，总热量是地球现有化石燃料的9000倍。（3）核能核能是原子核结构发生变化时放出的能量。核能释放包括核裂变和核聚变。核裂变所用原料铀1g就可释放相当于30t煤的能量，而核聚变所用的氘仅用560t就可以为全世界提供一年消耗的能量。海洋中氘的储量可供人

8、类使用几十亿年，同样是“取之不尽，用之不竭”的清洁能源。（4）生物质能生物质能目前占世界能源中消耗量的14%。估计地球每年植物光合作用固定的碳达到2*1012t，含能量3×1021J。地球上的植物每年生产的能量是目前人类消耗矿物能的20倍。生物质能的利用晾晒在墙上的干牛粪Ø物理转化Ø化学转化Ø生物转化1．森林能源及其废弃物2．农作物及其副产物3