清华大学热能工程教学课件第1章热能转换装置
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朱明善清华大学工程热力学课件全集
四、基本状态参数 （一）压力 1、定义：单位面积上承受的垂直作用力。即 P Fn 该公式计算的是工质的真正压力，也称绝对压力。 A 微观上看：工质的压力是物质微观粒子对器壁撞击的
总效果。 2、单位： 1Pa=1N/m2 1kPa=1000 Pa，1MPa=106 Pa，1bar= 105 Pa 1mmH2O=9.80665Pa，1mmHg=133.3Pa 标准大气压1atm=760mmHg=1.01325 ×105 Pa 工程大气压1at=1kgf/cm2= 9.80665×104 Pa
准静态过程的容积变化功
以汽缸中mkg工质为系统
初始：pA = p外A +f
如果 p外微小
dx 很小，近似认为 p 不变
可视为准静态过程
Af
mkg工质发生容积变 化对外界作的功
p dx
W = pA dx =pdV p外 1kg工质
w =pdv
准静态过程的容积变化功
mkg工质：W =pdV
2
W pdV
准静态过程的工程应用
例：活塞式内燃机 2000转/分 曲柄 2冲程/转，0.15米/冲程
活塞运动速度=20002 0.15/60=10 m/s 压力波恢复平衡速度（声速）350 m/s
破坏平衡所需时间 （外部作用时间）
>>
恢复平衡所需时间 （驰豫时间）
一般的工程过程都可认为是准静态过程
具体工程问题具体分析。
边界特性
固定、活动 真实、虚构
二、热力系的分类
以系统与外界关系划分：
•封闭热力系（闭口系） • 只与外界有能量交换而无物质交换
•开口热力系(开口系) • 与外界既有能量交换又有物质交换
•孤立系 • 与外界既无能量交换又无物质交换
清华大学工程热力学讲义101PPT课件
q p ( u v)T d v ( T u)vd T M d v N d T
M
T
v
Tpv
2u
Tv
N v
T
2u vT
q 不是状态参数 热量不是状态参数
常用的状态参数间的数学关系
x
1
倒数式 Reciprocity
relation
y
z
y x z
循环式 Cyclic
s
f T
h v pu pv fvfTT T f vv fv T
uf Tsf TTf v
吉布斯函数（Gibbs Function）
d h T d s v d p d T s s d T v d p
dhT s sdTvdp
令 g hTs 吉布斯函数 GHTS
dgsdTvdp gg(T, p) 是特征函数
四个 Maxwell ralation
p s
v
T v
s
s
p
T
v T
p
v s
p
T p
s
s
v
T
p T
v
四个特征函数（吉布斯方程）
d T u d ps d u v f( s ,v ) dd d u f T h uss vd sd d v p uvT d s sd h dfv p h f v ( ( s T ,,p v ) ) d us g s v Td vT ud vg s g p p( T ,p )
作业
10-2 10-3 10-4
第十章
热力学微分关系式 及实际气体的性质
Thermodynamic differential relation and the
传热学课件-清华大学 (1)
[导入与导出净热量] + [内热源发热量] = [热力学能的增加] 1、导入与导出微元体的净热量
dτ 时间内、沿 x 轴方向、经 x 表面导入的热量：
dQx = qx ⋅ dydz ⋅ dτ [J]
dτ 时间内、沿 x 轴方向、
经 x+dx 表面导出的热量：
dQx+dx = qx+dx ⋅ dydz ⋅ dτ [J]
物体的温度场通常用等温面或等温线表示
三、温度梯度 （Temperature gradient）
等温面上没有温差，不会 有热传递
不同的等温面之间，有温 差，有导热
∆t ≠ ∆t ∆n ∆s
温度梯度：沿等温面法线方向上的温度增量 与法向距离比值的极限，gradt
grad t = Lim ∆t n = ∂t n ∆n→0 ∆n ∂n
(2) 非金属的热导率： 非金属的导热：依靠晶格的振动传递热量；比较小
建筑和隔热保温材料： λ ≈ 0.025 ~ 3 W (mD C)
T ↑⇒ λ ↑
大多数建筑材料和绝热材料具有多孔或纤维结构 多孔材料的热导率与密度和湿度有关
ρ ↓ 、湿度 ↓ ⇒ λ ↓
保温材料：国家标准规定，温度低于350度时热导率 小于 0.12W/(mK) 的材料（绝热材料）
j
− λ ∂t k
∂z
qx
=
−λ
∂t ∂x
;
qy
=
−λ
∂t ∂y
;
qz
=
−λ
∂t ∂z
注：傅里叶定律只适用于各向同性材料 各向同性材料：热导率在各个方向是相同的
有些天然和人造材料，如：石英、木材、叠层塑料板、 叠层金属板，其导热系数随方向而变化
dτ 时间内、沿 x 轴方向、经 x 表面导入的热量：
dQx = qx ⋅ dydz ⋅ dτ [J]
dτ 时间内、沿 x 轴方向、
经 x+dx 表面导出的热量：
dQx+dx = qx+dx ⋅ dydz ⋅ dτ [J]
物体的温度场通常用等温面或等温线表示
三、温度梯度 （Temperature gradient）
等温面上没有温差，不会 有热传递
不同的等温面之间，有温 差，有导热
∆t ≠ ∆t ∆n ∆s
温度梯度：沿等温面法线方向上的温度增量 与法向距离比值的极限，gradt
grad t = Lim ∆t n = ∂t n ∆n→0 ∆n ∂n
(2) 非金属的热导率： 非金属的导热：依靠晶格的振动传递热量；比较小
建筑和隔热保温材料： λ ≈ 0.025 ~ 3 W (mD C)
T ↑⇒ λ ↑
大多数建筑材料和绝热材料具有多孔或纤维结构 多孔材料的热导率与密度和湿度有关
ρ ↓ 、湿度 ↓ ⇒ λ ↓
保温材料：国家标准规定，温度低于350度时热导率 小于 0.12W/(mK) 的材料（绝热材料）
j
− λ ∂t k
∂z
qx
=
−λ
∂t ∂x
;
qy
=
−λ
∂t ∂y
;
qz
=
−λ
∂t ∂z
注：傅里叶定律只适用于各向同性材料 各向同性材料：热导率在各个方向是相同的
有些天然和人造材料，如：石英、木材、叠层塑料板、 叠层金属板，其导热系数随方向而变化
清华大学工程热力学课件 第1章(1)
A system is said to have undergone a cycle if it returns to its initial state at the end of the process
循环 和 过程 Cycle and Process
循环由过程构成
过程
可逆 不可逆 循环
可逆循环 (闭合实线)
热力循环的评价指标 (续)
逆循环：净效应（对内作功，放热） 制冷循环：制冷系数 T0
收 益 吸 热 Q ＝2 代 价 耗 功 W
Q1
W
制热循环：制热系数
收 益 放 热 Q ’ ＝1 代 价 耗 功 W
Q2
T2
第一章 小 结 Summary
基本概念：
热力系 平衡态
准静态、可逆
W W B A
可逆过程与准静态过程(续)
缓慢电加热A腔中气体，B中理想气体被压缩
2）以A中气体为系统
缓慢加热 准静态 内可逆 无摩擦
A
B
3）以A腔为系统
电功耗散为热 电功耗散为热 不可逆 不可逆
绝热，无摩擦
4）以A＋B腔为系统
熵 (Entropy) 的定义 reversible Q rev 广延量 [kJ/K] dS T
q rev ds T
比参数 [kJ/kg.K]
ds: 可逆过程 qrev除以传热时的T所得的商
清华大学刘仙洲教授将其命名为“熵”
熵的说明
1、熵是状态参数 (? )
2、符号规定 系统吸热时为正 Q > 0 系统放热时为负 Q < 0
2、热力学定义I
热力学定义II
功的热力学定义II
功是系统与外界相互作用的一种方 式，在力的推动下，通过有序运动方 式传递的能量。
能源的转换与利用课件
• 气体燃料
燃料燃烧必须具备的条件
• 必须有可能燃烧的可燃物（燃料）；
• 必须有使可燃物着火的能量（或称热 源），即使可燃物的温度达到着火温度 以上；
• 必须供给足够的氧气或空气（因为空气 中也含有助燃的氧气）。
通过燃料燃烧将化学能转换 热能的装置就称之为燃烧设
锅炉
不同燃料的燃烧特点
• 煤的燃烧。 • 煤的燃烧基本上有两种：第一种是煤粉
辐流式燃汽轮机
定子盘和转子盘
轴流式燃汽轮机
小型燃气轮机
Compressor and Diffuser
Compressor and Diffuser
Turbine Wheels
• 燃汽轮机具有以下优点：
• 1）重量轻、体积小、投资省。
• 2）起动快、操作方便。
• 3）水、电、润滑油消耗少，只需少量的 冷却水或不用水，因此可以在缺水的地 区运行；辅助设备用电少，润滑油消耗 少，通常只占燃料费的1%左右，而汽 轮机要占6%左右。
煤的燃烧技术
• 目前煤的燃烧方式主要是煤粉燃烧和流 化床燃烧。我国大型锅炉和工业窑炉大 多采用煤粉燃烧。
• 为了提高煤炭燃烧的效率和减少污染， 发展了许多先进的燃烧技术，如煤粉燃 烧稳定技术，包括各种新型的燃烧器， 煤粉低氮氧化物燃烧技术，高浓度煤粉 燃烧技术，流化床燃烧技术等。
第三节热能转换为机械能电能
• 不需要外界帮助就能自动进行的过程称 之为自发过程，反之为非自发过程。自 发过程都有一定的方向。
Water always flows downhill
Gases always expand from high pressure to low pressure
Heat always flows from high temperature to low temperature
燃料燃烧必须具备的条件
• 必须有可能燃烧的可燃物（燃料）；
• 必须有使可燃物着火的能量（或称热 源），即使可燃物的温度达到着火温度 以上；
• 必须供给足够的氧气或空气（因为空气 中也含有助燃的氧气）。
通过燃料燃烧将化学能转换 热能的装置就称之为燃烧设
锅炉
不同燃料的燃烧特点
• 煤的燃烧。 • 煤的燃烧基本上有两种：第一种是煤粉
辐流式燃汽轮机
定子盘和转子盘
轴流式燃汽轮机
小型燃气轮机
Compressor and Diffuser
Compressor and Diffuser
Turbine Wheels
• 燃汽轮机具有以下优点：
• 1）重量轻、体积小、投资省。
• 2）起动快、操作方便。
• 3）水、电、润滑油消耗少，只需少量的 冷却水或不用水，因此可以在缺水的地 区运行；辅助设备用电少，润滑油消耗 少，通常只占燃料费的1%左右，而汽 轮机要占6%左右。
煤的燃烧技术
• 目前煤的燃烧方式主要是煤粉燃烧和流 化床燃烧。我国大型锅炉和工业窑炉大 多采用煤粉燃烧。
• 为了提高煤炭燃烧的效率和减少污染， 发展了许多先进的燃烧技术，如煤粉燃 烧稳定技术，包括各种新型的燃烧器， 煤粉低氮氧化物燃烧技术，高浓度煤粉 燃烧技术，流化床燃烧技术等。
第三节热能转换为机械能电能
• 不需要外界帮助就能自动进行的过程称 之为自发过程，反之为非自发过程。自 发过程都有一定的方向。
Water always flows downhill
Gases always expand from high pressure to low pressure
Heat always flows from high temperature to low temperature
能源第一篇 热能转换的基本概念和基本定律
1
§2-5 稳定流动系统的能量方程
一、稳定流动系统
1、定义：稳定流动系统是指热力系统内各点状态参数不随时间变
化的流动系统。
2、实现条件：
(1)进出系统的工质流量相等且不随时间而变；
(2)系统进出口工质的状态不随时间而变；
(3)系统与外界交换的功和热量等所有能量不随时间而变。
二、流动功 Wf
推动功：Wpush1 ( p1 A1 )L1 p1 ( A1L1 ) p1V1
确立系统：sssf
能量方程
Q
H
1 2
mc2
mgz
Wsh
化
简： c2 0 gz 0 Wsh 0 Q H H2 H1
四、 (绝热)节流
确立系统：准sssf
q
h
1 2
c 2
gz
wsh
q
0,
1 2
c2
0
,
gz
0
,wsh
0
h 0 或 h1 h2
(2)忽略蒸汽进、出口动能变化引起的计算误差。
解（1）取汽轮机进、出口所围空间为控制容积系统， 如图所示，则系统为稳定流动系统。从而有
q h c2 2 gz wsh
依题意：q＝o，∆z＝0，故有
wsh
h 1 c2 2
(e2 e1 )m E2 E1
Wtot Wsh Wf Wsh ( pV )
Q Esy (e2m2 e1m1) Wtot
Q Esy (e2m2 e1m1) Wtot (E2 E1) Wsh Wf
热力学完整ppt课件
有足够时间恢复新平衡 准静态过程
精选ppt课1件82021
18
准平衡过程的实质
温差
温差
压差
压差
平衡点1
平衡点2
平衡点3
不平衡
不平衡
压差作用下的准平衡
p (p e x F A )t 0或 p 者 p e x F A t
温差作用下的准平衡
T ( T T e) x 0 或 tT T e 者 xt
• 边界：
系统与外界的分界面（线）。
6
精选ppt课件2021
6
三、热力系分类
１、 按系统与外界质量交换 闭口系（控制质量CM） —没有质量越过边界
开口系（控制体积CV） —通过边界与外界有质量交换
7
精选ppt课件2021
7
２. 按能量交换
绝热系— 与外界无热量交换;
孤立系— 与外界无任何形式的质能交换。
精选ppt课1件72021
17
1-5工质的状态变化过程
准平衡过程的定义
若过程进行得相对缓慢，工质在平衡被破坏后 自动恢复平衡所需的时间，即所谓弛豫时间又很 短，工质有足够的时间来恢复平衡，随时都不致 显著偏离平衡状态，那么这样的过程就叫做准平 衡过程。
破坏平衡所需时间
恢复平衡所需时间
（外部作用时间） >> （驰豫时间）
平衡的本质：
不存在不平衡势差，即同时处于热平衡、力 平衡、相平衡和化学平衡。
精选ppt课1件52021
15
平衡与稳定
稳定：参数不随时间变化
稳定但存在不平衡势差 去掉外界影响，则状态 变化
稳定不一定平衡，但平衡一定稳定
精选ppt课1件62021
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清华大学热工基础课件工程热力学加传热学第一章
pv RT
17
（3）状态参数坐标图 以独立状态参数为坐标的坐标图。 在以两个独立状态参数为坐标的平面坐
标图上，每一点都代表一个平衡状态。
18
1-4 准平衡过程和可逆过程
（1）热力过程 系统由一个状态到达另一个状态的变化过程。
19
（2）准平衡过程（准静态过程）
所经历的每一个状态都无限地接近平衡状 态的过程。
热力学温标取水的三相点为基准点，并定 义其温度为273.16 K。温差1K相当于水的三 相点温度的1/273.16。
热力学温标与摄氏温标的关系： 温差:1 K = 1 ℃
t = T – 273.15 K 14
国际单位制（SI）采用热力学温度T作 为基本状态参数。 4) 温度的测量
a. 接触式 水银温度计、酒精温度计 热电偶、电阻温度计等。
闭口 系统
边界 外界
4
（2）开口系统
与外界有物质交
进口
换的系统。系统的容
积始终保持不变，也
称为控制容积系统。
（3）绝热系统 与外界没有热量交换的系统。 出口
（4）孤立系统
与外界既无能量（功、热量） 交换又无物质交换的系统。
5
1-2 平衡状态及基本状态参数
1. 平衡状态
（1）状态（热力状态）
系统在某一瞬间所呈现的宏观物理状 况称为系统的热力状态，简称状态。
9
压力测量：
绝对压力 p、大气压力pb、表压力pe、真空度pv
p =pb +pe
p =pb -pv
只有绝对压力 p 才是状态参数。
10
（2）温度
1）温度的物理意义
温度是反映物体冷热程度的物理量。温度的 高低反映物体内部微观粒子热运动的强弱。
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7
太阳能供热系统
8
太阳能供热系统
9
位于美国加利福尼亚州巴斯托附近沙漠地区的太阳能发
电厂，建于1982年4月，是世界上第一座示范性太阳能
发电厂，投资1.1415亿美元，总装机容量为1.08万千瓦。
它采用了由1818块能自动跟踪太阳的日光反射镜，将日
光反射到中央日光集中塔上。
10
飞行器上 太阳能 电池板
按深度10公里来估算，地热的蕴藏量就约有 2.5x1023千卡，相当于3.57亿亿吨标煤. 整个地球其实是一个无限的热源。
13
热能来源—地热
地热资源按其在地下热储存在的形式，可分为:
蒸汽型：以产生过热蒸汽为主，杂有少量其它气体，可直接 发电。蒸汽型热储需要在独特的地质条件下才能形成，所以 这种热能资源少，地区局限性大。
月亮、太阳、地球之间产生的能量。如潮汐能。
3
能量有哪些形式？
机械能 热能 电能 太阳能 生物能 磁能
化学能 核能 光能
绝大多数一次能源以热能形式直接使用，或者通 过热机等进一步转化为机械能和电能再使用。
➢ 我国：90%以上的能量经过热能被利用 ➢ 世界：85%以上。 因此分析研究热能转换装置，对有效利用能量有
重要意义。
4
热能的来源
自然存在的：如 太阳能、地热 转化而来的：如 核裂变、燃料燃烧等
5
热能来源—太阳
太阳通过发射光(或电磁波)的方式，把一部分能 量直接辐射到地面上。
特点： 能量巨大：辐射到地球1018千瓦小时/年（地球上
全部化石燃料能源的十倍），用之不尽、取之不 竭，无污染。 分散，能量密度低：1kW/㎡(阳光垂直照射） 间断性（日、夜）、多变性（随地区、季节、气 候变化）。
15
热能来源—地热
地热能的应用: 发电:在偏远地区的高温地热田多用来发电，因为电力便
于长距离输送。目前世界上已有近二百座地热发电站投入 了运行，装机容量数百万千瓦。 直接利用:接近城镇的中、低温地热能可直接利用到生产 和生活的许多方面，例如:轻纺工业工艺过程用热、建筑 物的采暖与空调、暖房的良种培育、育秧育苗和蔬菜种植、 水产养殖、土壤加温、灌溉、以及医疗卫生等。 地源热泵
热能转换装置
1
什么是能源？
《科学技术百科全书》能源是可从其获得热、光和动 力之类能量的资源。
《大英百科全书》 能源是一个包括着所有燃料、流 水、阳光和风的术语，人类用适当的转换手段便可让 它为自己提供所需的能量。
《能源百科全书》能源是可以直接或经转换提供人类 所需的光、热、动力等任一形式能量的载能体资源。
14
热能来源—地热
干热岩型：是比前几种资源更为巨大的地热资源，指地下 普遍存在的没有水或汽的热岩石。在现阶段，它是专指埋 藏较浅、温度较高且有开发价值的热岩。从干热岩中提取 热量需要特殊办法，例如要钻深井并破碎热岩，然后灌注 冷水，冷水吸热后变成蒸汽或热水再引出地面加以利用。
岩浆型：指蕴藏在熔融状和半熔融状岩浆中的巨大的热量， 温度高达600-1500℃，在一些多火山地区的较浅地层中可 以找到，而大多数则深藏在目前钻探还比较困难的地层能来源—核裂变放热
1公斤核燃料裂变时所释放的能量约为 19×109kcal/kg(8×1010kJ)，约相当于2700吨 标煤完全燃烧所放出的热量。
核裂变产生的热量本来可以达到很高的温度， 然而由于核反应堆结构材料和载热介质的限制， 目前，核反应堆所提供热量的温度水平还不够 高。
23
加拿大原子能有限公司（AECL） CANDU 6 核电厂
24
压水堆型核电厂示意图
25
沸水堆型核电厂示意图
26
热能的来源
地热能的蕴藏量:相当于地球煤炭储量热能的1.7 亿倍，可 供人类消耗几百亿年，可谓取之不尽、用之不竭，今后将 优先利用开发。
16
发电
采 暖
温 室
孵 化
洗 浴
地热能利用示意图
17
地源热泵
地源热泵是建筑供能技术。
利用浅层和深层的大地能量，包括土壤、地下水、 地表水等天然能源作为冬季热源和夏季冷源，然后 再由热泵机组向建筑物供冷供热的系统，是一种利 用可再生能源的既可供暖又可制冷的新型中央空调 系统。
热水型：包括喷出地面时呈现的热水和水汽混合的湿蒸汽。 分布广，储量丰富，温度范围很大，有的高达300℃以上。
地压型：以高压水的形式储于沉积盆地地表下2-3公里处，并 被不透水的页岩所封闭，形成一个很大的热水体。地压水除 了高压（可达几百个大气压）、高温以外，还溶有大量甲烷 等碳氢化合物，能量是由机械能(高压)、热能(高温)和化学 能(天然气)三部分组成。
《日本大百科全书》 在各种生产活动中，我们利用 热能、机械能、光能、电能等来作功，可利用来作为 这些能量源泉的自然界中的各种载体，称为能源。
2
能量资源可分为三类
来自太阳的能量。有直接来自太阳的辐射能，即 通常所说的太阳能；有间接来自太阳的能源，如 化石燃料、水能、风能、海洋能。
地球本身贮存的能量。如地球内部的地热能，地 球上的可用铀、钍、氘、氚等裂变聚变的核能。
11
热能来源—燃料燃烧放热
燃料中能量为化学能，来源于太阳。植物通过光合 作用收集、转化了太阳能，接着转存于动植物的有 机体中，成为化石燃料的原料。从数百万年前照到 绿色植被的太阳能，到今天埋在地下的化石燃料的 化学能，不仅需要漫长的岁月，而且转换效率极低。 可见，目前地球上储存的化石燃料是多么宝贵而且 有限。
6
热能来源—太阳
太阳能利用形式： 集热：为建筑供暖、供热水、蒸发（干燥/海水淡化） 太阳能电池：驱动交通工具和其它动力装置。 太阳能发电： 常规发电： 太空发电：在距离地面三万多公里高空的同步卫星
上，太阳能电池每天24小时均可发电，而且效率高 达地面的10倍。太空电能通过微波向地面输送。
燃料中的可燃元素（碳、氢、硫等）和氧化合时， 会产生发光放热现象，这是从燃料中取得热量的最 常用形式——燃烧放热。
12
热能来源—地热
地球是一个庞大的热库，除一薄层地壳外，内部 都非常热，其温度一般随深度而增加。
地壳的基部(25至50公里):温度200-1000℃ 地心(6371公里) :温度～4500℃。
太阳能供热系统
8
太阳能供热系统
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位于美国加利福尼亚州巴斯托附近沙漠地区的太阳能发
电厂，建于1982年4月，是世界上第一座示范性太阳能
发电厂，投资1.1415亿美元，总装机容量为1.08万千瓦。
它采用了由1818块能自动跟踪太阳的日光反射镜，将日
光反射到中央日光集中塔上。
10
飞行器上 太阳能 电池板
按深度10公里来估算，地热的蕴藏量就约有 2.5x1023千卡，相当于3.57亿亿吨标煤. 整个地球其实是一个无限的热源。
13
热能来源—地热
地热资源按其在地下热储存在的形式，可分为:
蒸汽型：以产生过热蒸汽为主，杂有少量其它气体，可直接 发电。蒸汽型热储需要在独特的地质条件下才能形成，所以 这种热能资源少，地区局限性大。
月亮、太阳、地球之间产生的能量。如潮汐能。
3
能量有哪些形式？
机械能 热能 电能 太阳能 生物能 磁能
化学能 核能 光能
绝大多数一次能源以热能形式直接使用，或者通 过热机等进一步转化为机械能和电能再使用。
➢ 我国：90%以上的能量经过热能被利用 ➢ 世界：85%以上。 因此分析研究热能转换装置，对有效利用能量有
重要意义。
4
热能的来源
自然存在的：如 太阳能、地热 转化而来的：如 核裂变、燃料燃烧等
5
热能来源—太阳
太阳通过发射光(或电磁波)的方式，把一部分能 量直接辐射到地面上。
特点： 能量巨大：辐射到地球1018千瓦小时/年（地球上
全部化石燃料能源的十倍），用之不尽、取之不 竭，无污染。 分散，能量密度低：1kW/㎡(阳光垂直照射） 间断性（日、夜）、多变性（随地区、季节、气 候变化）。
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热能来源—地热
地热能的应用: 发电:在偏远地区的高温地热田多用来发电，因为电力便
于长距离输送。目前世界上已有近二百座地热发电站投入 了运行，装机容量数百万千瓦。 直接利用:接近城镇的中、低温地热能可直接利用到生产 和生活的许多方面，例如:轻纺工业工艺过程用热、建筑 物的采暖与空调、暖房的良种培育、育秧育苗和蔬菜种植、 水产养殖、土壤加温、灌溉、以及医疗卫生等。 地源热泵
热能转换装置
1
什么是能源？
《科学技术百科全书》能源是可从其获得热、光和动 力之类能量的资源。
《大英百科全书》 能源是一个包括着所有燃料、流 水、阳光和风的术语，人类用适当的转换手段便可让 它为自己提供所需的能量。
《能源百科全书》能源是可以直接或经转换提供人类 所需的光、热、动力等任一形式能量的载能体资源。
14
热能来源—地热
干热岩型：是比前几种资源更为巨大的地热资源，指地下 普遍存在的没有水或汽的热岩石。在现阶段，它是专指埋 藏较浅、温度较高且有开发价值的热岩。从干热岩中提取 热量需要特殊办法，例如要钻深井并破碎热岩，然后灌注 冷水，冷水吸热后变成蒸汽或热水再引出地面加以利用。
岩浆型：指蕴藏在熔融状和半熔融状岩浆中的巨大的热量， 温度高达600-1500℃，在一些多火山地区的较浅地层中可 以找到，而大多数则深藏在目前钻探还比较困难的地层能来源—核裂变放热
1公斤核燃料裂变时所释放的能量约为 19×109kcal/kg(8×1010kJ)，约相当于2700吨 标煤完全燃烧所放出的热量。
核裂变产生的热量本来可以达到很高的温度， 然而由于核反应堆结构材料和载热介质的限制， 目前，核反应堆所提供热量的温度水平还不够 高。
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加拿大原子能有限公司（AECL） CANDU 6 核电厂
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压水堆型核电厂示意图
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沸水堆型核电厂示意图
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热能的来源
地热能的蕴藏量:相当于地球煤炭储量热能的1.7 亿倍，可 供人类消耗几百亿年，可谓取之不尽、用之不竭，今后将 优先利用开发。
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发电
采 暖
温 室
孵 化
洗 浴
地热能利用示意图
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地源热泵
地源热泵是建筑供能技术。
利用浅层和深层的大地能量，包括土壤、地下水、 地表水等天然能源作为冬季热源和夏季冷源，然后 再由热泵机组向建筑物供冷供热的系统，是一种利 用可再生能源的既可供暖又可制冷的新型中央空调 系统。
热水型：包括喷出地面时呈现的热水和水汽混合的湿蒸汽。 分布广，储量丰富，温度范围很大，有的高达300℃以上。
地压型：以高压水的形式储于沉积盆地地表下2-3公里处，并 被不透水的页岩所封闭，形成一个很大的热水体。地压水除 了高压（可达几百个大气压）、高温以外，还溶有大量甲烷 等碳氢化合物，能量是由机械能(高压)、热能(高温)和化学 能(天然气)三部分组成。
《日本大百科全书》 在各种生产活动中，我们利用 热能、机械能、光能、电能等来作功，可利用来作为 这些能量源泉的自然界中的各种载体，称为能源。
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能量资源可分为三类
来自太阳的能量。有直接来自太阳的辐射能，即 通常所说的太阳能；有间接来自太阳的能源，如 化石燃料、水能、风能、海洋能。
地球本身贮存的能量。如地球内部的地热能，地 球上的可用铀、钍、氘、氚等裂变聚变的核能。
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热能来源—燃料燃烧放热
燃料中能量为化学能，来源于太阳。植物通过光合 作用收集、转化了太阳能，接着转存于动植物的有 机体中，成为化石燃料的原料。从数百万年前照到 绿色植被的太阳能，到今天埋在地下的化石燃料的 化学能，不仅需要漫长的岁月，而且转换效率极低。 可见，目前地球上储存的化石燃料是多么宝贵而且 有限。
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热能来源—太阳
太阳能利用形式： 集热：为建筑供暖、供热水、蒸发（干燥/海水淡化） 太阳能电池：驱动交通工具和其它动力装置。 太阳能发电： 常规发电： 太空发电：在距离地面三万多公里高空的同步卫星
上，太阳能电池每天24小时均可发电，而且效率高 达地面的10倍。太空电能通过微波向地面输送。
燃料中的可燃元素（碳、氢、硫等）和氧化合时， 会产生发光放热现象，这是从燃料中取得热量的最 常用形式——燃烧放热。
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热能来源—地热
地球是一个庞大的热库，除一薄层地壳外，内部 都非常热，其温度一般随深度而增加。
地壳的基部(25至50公里):温度200-1000℃ 地心(6371公里) :温度～4500℃。