第二次课能量的转换和储存资料
自然界一切物体都具有能量，能量有 各种不同形式，它能从一种形式转化 为另一种形式，从一个物体传递给另 一个物体，在转化和传递中能量的总 量恒定不变。
能量贬值原理
一个封闭系统中的任何自发 性变化，都必然朝着能量贬值 （熵增）的方向发展，而最后 的平衡状态，则对应于熵的最 大可能值。
热能与其它形式能量之间的转换也必然遵循能量守恒和转换定 律——热力学第一定律。热力学第一定律指出：热能作为一种 能量，可以与其它形式的能量相互转换，在转换过程中能量总 量保持不变。 能量不仅有量的多少，还有质的高低。热力学第一定律只说
能量转换的主要燃料
能量转换的主要燃料
燃料通常是指能够通过燃烧过程而将化
学能转换为热能的物质。 所有化石燃料及由化石燃料加工而成的 其它含能体； 所有生物燃料以及由生物燃料加工而成 的含能体。
它包括所有的化石燃料(如煤、石油、天然气、油页岩等)， 及由化石燃料加工而成的其它含能体(如煤气、焦炭、汽油、 煤油、柴油、重油、液化石油气、丙烷、甲醇、乙醇等)； 生物燃料(如新柴)以及由生物燃料加工而成的含能体(如沼 气)。
能量的基本性质
能量的基本性质
运
动无 有
序 序
有 序 能 无 序 能
不 完全、 有条 件
研究能量属性及其转换规律的科学是热力学。从热 力学的角度看，能量是物质运动的量度，运动是物 质存在的形式，因此一切物质都有能量。只要物质 运动状态一定，物质拥有的能量就一定. 尽管物质的运动多种多样，但就其形态而沦只有有 序(有规则)运动和无序(无规则)运动两类。人们常将 量度有序运动的能量称为有序能，量度无序运动的 能量称为无序能。显然，一切宏观整体运动的能量 和大量电子定向运动的电能都是有序能；而物质内 部分子杂乱无章的热运动则是无序能。大量事实证 明，有序能可以完全地、无条件地转换为无序能； 相反的转换却是有条件的、不完全的。
能量转换过程及转换设备或系统
能源 能源形态转换过程
水力、风 机械能 力、潮汐、 机械能 海流、波 浪
机械能 机械能
电能
太阳能
光能 热能 光能 热能 机械能 电能 光能 热能 电能 光能 电能 光能 化学能 光能 生物能 电磁波 电能
转换机械或系统
水车、风车。水轮机—— 发电机，波力发电、风力 发电、潮汐发电、海流发电
热水器，采暖、制冷、光化 学反应，太阳灶 太阳热发动机 太阳热发电 热力发电，热电子发电 光电池、光化学电池 光化学反应（水分解）光合成
能量转换过程及转换设备或系统
能源
核能
能源形态转换过程
核分裂 核分裂 核分裂 核分裂 核聚变
热能 机械能 热能 热能 电能 电磁能 电能 热能 机械能
电能 电能
电能 电能
烧） 烧）
燃
烧
方
式油
的
燃
烧内 外燃 燃
气
体
燃
料
的
燃
烧燃 容
器 烧
内 器
燃 燃
烧 烧
机械能的获取
热机转换
热机效率
Байду номын сангаас
内燃机
——往复运动热机 燃
燃气轮机
料
——外燃式热机
蒸汽轮机
—机械—功将的蒸热汽机热能转换为空气
燃烧室
发电机 废气
电机转换
交 流 电 动 机同异步步电电动动机机
串 励 式 直 流 电 动 机并 励 式
能量转换过程及转换设备或系统
能源 能源形态转换过程
石油、煤 炭、天然 气等矿物 燃料
化学能 热能 化学能 热能 机械能 化学能 热能 机械能 电能
氢和酒精 等二次能 源
化学能 电能 热能 化学能 电能
转换机械或系统
炉子、燃烧器 各种热力发动机 热机、发电机，磁流体 发电，EGD发电（压电 效应）
热力发电，热电子发电 燃料电池
光（激光） 热能 热能
聚变
转换机械或系统
核发电，磁流体发电 核能炼钢 热力发电，热电子发电 光电池
核聚变发电
热能的产生
热能的产生
燃料燃烧 核能转换 太阳能转换 地热 电能转换
有关燃烧的知识
燃料燃烧的必要条件 燃烧所需的空气量 燃烧产生的烟气量
燃烧设备
煤
的
燃
烧室 层燃 燃（ （粉 层状 状
燃 燃
能量之间的转换
“量”的多少 能量守恒与转换定律
“质”的高低 能量贬值原理
能量和能量转换这一特性，导致能量不仅有“量”的多少， 而且有“质”的高低。 能量在量方面的变化，遵循自然界 最普迫、最基本的规律，即能量守恒与转换定律。这一定 律和细胞学说及进化论，被称为19世纪自然科学的三大发 现。
能量守恒与转换定律
复 励 式
明了能量在量上要守桓，并没有说明能量在“质”方面的高低。 事实上能量是有品质上的差别。自然界进行的能量转换过程是 有方向性的。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。前述温 差传热就是典型的例子，即热量只能自发地(即不花代价的)从 高温物体传向低温物体，却不能自发地由低温物体传向高温物 体。由此可见自发过程都是朝着一定方向进行的，若要使自发 过程反向进行并回到初态则需花代价．所以自发过程都是不可 逆过程。过程的方向性反映在能量上，就是能量有品质的高低。
人们常把能够从单一热源取热，使之完全变为功而不引起其它
变化的机器叫做第二类永动机。人们设想的这种机器并不违反 热力学第一定律。它在工作过程中能量是守恒的，只是这种机 器的热效率是100％，而且可以利用大气、海洋和地壳作热源， 焚其中无穷无尽的热能完全转换为机械能，机械能又可变为热， 循环使用，取之不尽，用之不竭。
热力学第二定律
克劳修斯说法：“不可能把热量从低温 物体传到高温物体而不引起其它变化。”
开尔文说法：“不可能从单一热源吸取 热量使之完全转变成功而不产生其它影 响。”
热力学第二定律深刻地指明了能量转换过程的方向、 条件及限度。当存在有限势差(温差、浓度差等)时，自 发过程总是朝着消除势差的方向进行，在势差消除时 自发过程即终止(过程的极限)。 能量从“量”的观点看，只有是否已利用、利用了多
少的问题；而从“质”的观点看，还有个是否按质用 能的问题。所谓提高能量酌有效利用，其实质就在于 防止和减少能量贬值发生。
第二类永动机的例子
以海洋为热源，海洋共有6.88×1020t的 海水，如果海水的温度下降1℃，可放 出2.88×1024KJ的热量，约合 9.8×1016t标准煤，相当于目前全世界 每年能耗的10万倍。
能量贬值原理
一个封闭系统中的任何自发 性变化，都必然朝着能量贬值 （熵增）的方向发展，而最后 的平衡状态，则对应于熵的最 大可能值。
热能与其它形式能量之间的转换也必然遵循能量守恒和转换定 律——热力学第一定律。热力学第一定律指出：热能作为一种 能量，可以与其它形式的能量相互转换，在转换过程中能量总 量保持不变。 能量不仅有量的多少，还有质的高低。热力学第一定律只说
能量转换的主要燃料
能量转换的主要燃料
燃料通常是指能够通过燃烧过程而将化
学能转换为热能的物质。 所有化石燃料及由化石燃料加工而成的 其它含能体； 所有生物燃料以及由生物燃料加工而成 的含能体。
它包括所有的化石燃料(如煤、石油、天然气、油页岩等)， 及由化石燃料加工而成的其它含能体(如煤气、焦炭、汽油、 煤油、柴油、重油、液化石油气、丙烷、甲醇、乙醇等)； 生物燃料(如新柴)以及由生物燃料加工而成的含能体(如沼 气)。
能量的基本性质
能量的基本性质
运
动无 有
序 序
有 序 能 无 序 能
不 完全、 有条 件
研究能量属性及其转换规律的科学是热力学。从热 力学的角度看，能量是物质运动的量度，运动是物 质存在的形式，因此一切物质都有能量。只要物质 运动状态一定，物质拥有的能量就一定. 尽管物质的运动多种多样，但就其形态而沦只有有 序(有规则)运动和无序(无规则)运动两类。人们常将 量度有序运动的能量称为有序能，量度无序运动的 能量称为无序能。显然，一切宏观整体运动的能量 和大量电子定向运动的电能都是有序能；而物质内 部分子杂乱无章的热运动则是无序能。大量事实证 明，有序能可以完全地、无条件地转换为无序能； 相反的转换却是有条件的、不完全的。
能量转换过程及转换设备或系统
能源 能源形态转换过程
水力、风 机械能 力、潮汐、 机械能 海流、波 浪
机械能 机械能
电能
太阳能
光能 热能 光能 热能 机械能 电能 光能 热能 电能 光能 电能 光能 化学能 光能 生物能 电磁波 电能
转换机械或系统
水车、风车。水轮机—— 发电机，波力发电、风力 发电、潮汐发电、海流发电
热水器，采暖、制冷、光化 学反应，太阳灶 太阳热发动机 太阳热发电 热力发电，热电子发电 光电池、光化学电池 光化学反应（水分解）光合成
能量转换过程及转换设备或系统
能源
核能
能源形态转换过程
核分裂 核分裂 核分裂 核分裂 核聚变
热能 机械能 热能 热能 电能 电磁能 电能 热能 机械能
电能 电能
电能 电能
烧） 烧）
燃
烧
方
式油
的
燃
烧内 外燃 燃
气
体
燃
料
的
燃
烧燃 容
器 烧
内 器
燃 燃
烧 烧
机械能的获取
热机转换
热机效率
Байду номын сангаас
内燃机
——往复运动热机 燃
燃气轮机
料
——外燃式热机
蒸汽轮机
—机械—功将的蒸热汽机热能转换为空气
燃烧室
发电机 废气
电机转换
交 流 电 动 机同异步步电电动动机机
串 励 式 直 流 电 动 机并 励 式
能量转换过程及转换设备或系统
能源 能源形态转换过程
石油、煤 炭、天然 气等矿物 燃料
化学能 热能 化学能 热能 机械能 化学能 热能 机械能 电能
氢和酒精 等二次能 源
化学能 电能 热能 化学能 电能
转换机械或系统
炉子、燃烧器 各种热力发动机 热机、发电机，磁流体 发电，EGD发电（压电 效应）
热力发电，热电子发电 燃料电池
光（激光） 热能 热能
聚变
转换机械或系统
核发电，磁流体发电 核能炼钢 热力发电，热电子发电 光电池
核聚变发电
热能的产生
热能的产生
燃料燃烧 核能转换 太阳能转换 地热 电能转换
有关燃烧的知识
燃料燃烧的必要条件 燃烧所需的空气量 燃烧产生的烟气量
燃烧设备
煤
的
燃
烧室 层燃 燃（ （粉 层状 状
燃 燃
能量之间的转换
“量”的多少 能量守恒与转换定律
“质”的高低 能量贬值原理
能量和能量转换这一特性，导致能量不仅有“量”的多少， 而且有“质”的高低。 能量在量方面的变化，遵循自然界 最普迫、最基本的规律，即能量守恒与转换定律。这一定 律和细胞学说及进化论，被称为19世纪自然科学的三大发 现。
能量守恒与转换定律
复 励 式
明了能量在量上要守桓，并没有说明能量在“质”方面的高低。 事实上能量是有品质上的差别。自然界进行的能量转换过程是 有方向性的。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。前述温 差传热就是典型的例子，即热量只能自发地(即不花代价的)从 高温物体传向低温物体，却不能自发地由低温物体传向高温物 体。由此可见自发过程都是朝着一定方向进行的，若要使自发 过程反向进行并回到初态则需花代价．所以自发过程都是不可 逆过程。过程的方向性反映在能量上，就是能量有品质的高低。
人们常把能够从单一热源取热，使之完全变为功而不引起其它
变化的机器叫做第二类永动机。人们设想的这种机器并不违反 热力学第一定律。它在工作过程中能量是守恒的，只是这种机 器的热效率是100％，而且可以利用大气、海洋和地壳作热源， 焚其中无穷无尽的热能完全转换为机械能，机械能又可变为热， 循环使用，取之不尽，用之不竭。
热力学第二定律
克劳修斯说法：“不可能把热量从低温 物体传到高温物体而不引起其它变化。”
开尔文说法：“不可能从单一热源吸取 热量使之完全转变成功而不产生其它影 响。”
热力学第二定律深刻地指明了能量转换过程的方向、 条件及限度。当存在有限势差(温差、浓度差等)时，自 发过程总是朝着消除势差的方向进行，在势差消除时 自发过程即终止(过程的极限)。 能量从“量”的观点看，只有是否已利用、利用了多
少的问题；而从“质”的观点看，还有个是否按质用 能的问题。所谓提高能量酌有效利用，其实质就在于 防止和减少能量贬值发生。
第二类永动机的例子
以海洋为热源，海洋共有6.88×1020t的 海水，如果海水的温度下降1℃，可放 出2.88×1024KJ的热量，约合 9.8×1016t标准煤，相当于目前全世界 每年能耗的10万倍。
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能量的转换和储存共191页
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间，才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
45、自己的饭量自己知道。而稳定的权力在使用得当时很 少遇到 抵抗。 ——塞 ·约翰 逊 2、权力会使人渐渐失去温厚善良的美 德。— —伯克
3、最大限度地行使权力总是令人反感 ；权力 不易确 定之处 始终存 在着危 险。— —塞·约翰逊 4、权力会奴化一切。——塔西佗
5、虽然权力是一头固执的熊，可是金 子可以 拉着它 的鼻子 走。— —莎士 比
能量转换和储存
化学能转换为热能
燃料燃烧是获取热能的最主要方式。 能在空气中燃烧的物质称为可燃物，但不能 把所有的可燃物都称作燃料（如米和沙糖之 类的食品）。 所谓燃料，就是能在空气中容易燃烧并释放 出大量热能的气体、液体或固体物质，是能 在经济上值得利用其发热量的物质的总称。 燃料通常按形态分为固体燃料、液体燃料和 气体燃料。
固体燃料
液体燃料
气体燃料
化学能转换为热能
燃烧反应是一个氧化反应。 燃料中的可燃元素碳、氢、硫和空气中的氧激剧化 合时发出显著的光和热。 通过燃料燃烧将化学能转换为热能的装臵称为燃烧 设备。其中锅炉就是典型的燃烧设备，它是通过化 石燃料的燃烧将燃料的化学能转换为高温烟气的热 能，并用热能加热水使之变为蒸汽。
化学能 化学能 化学能 热能 热能 热能 机械能 机械能
转换机械或系统
炉子、燃烧器 各种热力发动机 电能 热机、发电机，磁流体 发电，EGD发电（压电 效应） 热力发电，热电子发电 燃料电池
氢和酒精 等二次能 源
化学能 化学能
电能 电能
热能
能量转换过程及转换设备或系统
能源 能源形态转换过程
机械能 机械能
油的燃烧
油的燃烧方法有内燃和外燃两种方式。 所谓内燃，是在发动机气缸内部极为有限的 空间进行高压燃烧，是一种瞬间的燃烧过程。 所谓外燃，就是不在机器内部燃烧，而在燃 烧室内燃烧，并直接利用燃烧发出的热量， 如锅炉、窑炉内进行的燃烧。 油燃烧的全过程包含着传热过程、物质扩散 过程和化学反应过程。
不同燃料的燃烧特点
煤的燃烧 油的燃烧 气体燃料的燃烧
煤的燃烧
煤的燃烧基本上有两种形式：第一种是煤粉悬浮在 空间燃烧，称为室燃或粉状燃烧；第二种就是煤块 在炉排上燃烧，称为层燃或层状燃烧。
能源科学导论第二章能量的转换与储存
❖ 热力学第一定律揭示在能量转换和传递过程 中能量在数量上必定守恒。
❖ 热力学第二定律指出在能量转换和传递过程 中，能量在品质上必定贬值。
❖ 是两条互相独立的基本定律，一切实际过程 必须同时遵循这两条基本定律。
❖ 提高能量的有效利用，其实质就是在于防止 和减少能量贬值发生。
3 能量转换的效率
❖ 根据能量贬值原理，不是每一种能量都可以连续 地、完全地转换为任何一种其他形式的能量。
常用的气体燃 烧器有扩散式 燃烧器；另一 种是预混式燃 烧器；此外还 有一种部分预 混式燃烧器，
简单的扩散式燃烧器
煤的燃烧室 层燃 燃（ （粉 层状 状燃 燃烧 烧） ） 燃烧方式油的燃烧内 外燃 燃
气体燃料的燃烧燃 容烧 器器 内燃 燃烧 烧
第三节 热能转换为机械能或电能
概述
❖ 将热能转换为机械能是目前获得机械能 的最主要的方式。
说明了能量“量”的多少，和能量之间的关 系
❖ 热力学第一定律：能量守恒 ❖ 系统的内能=系统吸收的热量+对系统做功
第一类永动机
❖ 永动机是一类想象中的不需外界输入能源、 能量或在仅有一个热源的条件下便能够不断 运动并且对外做功的机械。
❖ 某物质循环一周回复到初始状态，不吸热而 向外放热或作功，这叫“第一类永动机”。 这种机器不消耗任何能量,却可以源源不断的 对外做功。
能量=火用+火无
❖ 火用：有用能或有效能，指在给定环境条件下， 可以连续地完全转化为任何一种其他形式的能量。
❖ 火无：无用能或无效能，指不可转换的 能量。
各种不同形式的能量，按其转换能力可分为三 大类：
（1）无限转换能（全部转换能），如电能、 机械能、水能、风能、燃料储存的化学能等；
太阳能制氢的能量转换、储存及利用系统
目录分析
该部分详细介绍了太阳能制氢的技术原理，包括光电化学制氢、光热化学制 氢和光生物制氢等主要技术。还深入探讨了各种技术的优缺点、应用领域和发展 趋势。
目录分析
该部分主要介绍了太阳能制氢过程中所需的能量转换技术，包括热能转换、 电能转换和化学能转换等。这些技术将太阳能转化为氢能，为氢能的产生提供了 必要的能源基础。
阅读感受
阅读感受
《太阳能制氢的能量转换、储存及利用系统》是一本关于新能源技术的书籍， 作者通过深入浅出的方式，将复杂的科学原理与实际应用相结合，使读者能够更 好地理解太阳能制氢技术的奥秘。
阅读感受
这本书的主要内容是关于太阳能制氢的整个流程，包括太阳能的收集、转化、 储存和利用。书中详细介绍了太阳能制氢的原理、工艺流程、设备以及相关的技 术发展。作者也讨论了太阳能制氢技术的经济性、环境影响以及未来的发展趋势。
本书介绍了太阳能制氢的储存和利用系统。储存系统包括氢气压缩储存、液态氢气储存、固态氢 气储存等，而利用系统则包括燃料电池、氢气发动机、氢气液化等。本书详细介绍了这些系统的 基本原理、设备选型和应用领域等方面的内容。
内容摘要
本书讨论了太阳能制氢技术的未来发展趋势和应用前景。随着太阳能制氢技术的不断发展，其应 用领域也越来越多，包括能源供应、能源储存、能源转换等方面。随着环保意识的不断提高，太 阳能制氢技术也将越来越受到重视。本书详细介绍了这些应用领域的基本原理和发展趋势等方面 的内容。 《太阳能制氢的能量转换、储存及利用系统》是一本关于太阳能制氢技术的书籍，具有很高的参 考价值和使用价值。该书籍不仅详细介绍了太阳能制氢技术的基本原理和应用领域，还详细介绍 了太阳能制氢技术的未来发展趋势和应用前景。
目录分析
该部分主要介绍了氢能的储存技术，包括压缩氢气储存、液态氢气储存和固 态氢气储存等。还讨论了各种储存技术的优缺点、应用领域和发展趋势。
推荐精品小学科学苏教版六年级下册《2.能量的转换》优质公开课教案2
《能量的转换》教案教学目标：1、能够学会用模式图卡通图等方法来解释能量的转换过程能制作一个简单的能量转换玩具。
2、知道能量转换是一种形式的能量转换成另一种或几种形式的能量知道能量的具体转换过程。
3、愿意与同学进行交流学习在交流中取长补短。
4、体会到能量转换和我们生活之间的紧密关系乐于用所学知识来改善我们的生活教学过程。
教学重点：实验探究能量如何转换。
教学准备：教师：火柴、细铁丝、花生米、凉水、不锈钢汤勺、软木塞、温度计学生：大扣子，长一米左右的线绳教学过程：实验分析，导入新课：师：同学们上节课我们学习了各种各样的能量，今天我们继续学习能量的相关知识。
首先让我们回忆一下上节课我们学习的能量有哪些。
生：回答师：观察教室内灯管和电扇，（师开关灯管、电扇）是什么能量让灯管亮起来、让电扇转起来？师：同学们回答得很对。
是电能让灯管发光、发热，让电扇转动。
我们就说电能变成了光能、热能、动能。
师：这种从一种形式的能量转换成另一种形式的能量，就是能量的重要特征之一—能量转换。
板书：能量转换师生互动学新课认识能量的转换师：生活中有很多能量转换的例子。
请同学们自己搓搓手，大家有什么样的感觉。
生：回答自己的感觉。
师：正如同学们所说，在搓手的时候，我们会感到手里慢慢有点热，还听到摩擦的声音。
师：同学们再搓一下，感觉一下。
师：这是为什么呢？这是我们体内的化学能转换变成了热能、声能。
板书：搓手、化学能→热能、声能师：同学们家里都有电视机吧。
我们在打开电视机的开关时，电视就会出现怎样的情况？生：屏幕上有图像，听到声音。
师：这是什么形式的能转换成什么形式的能呢？小组讨论后生：回答。
师：刚才同学们讨论的很积极，回答的也不错。
打开电视机，电能转换成了光能和声能。
板书：打开电视机：电能→光能、声能师：能量转换在生活中还有很多。
每个小组的同学把你知道的给大家介绍一下。
生回答。
小组轮流说几个，教师给予判定。
实验探究：能量是如何转换的师：通过刚才的交流讨论，我们知道了生活中很多由一种能量转换成另一种能量的例子。
能源转换与储存材料PPT课件
液化储存面临两个主要难题： ①氢气的深冷液化能耗高； ②液氢的储存和保养问题：由于液氢储器内的温度
与环境温度的温差大 (253℃土25℃)，给液氢的保冷、 防止挥发、储器材料和结构设计、加工工艺等提出了 苛刻的要求。
12:27
47
金属氢化物储氢 某些过渡金属、合金、金属间化合物，由于其特殊的 晶格结构等原因，在一定条件下，氢原子比较容易进 入金属晶格的四面体或八面体间隙中，形成金属氢化 物，可储存比其体系大1000—1300倍的氢。 当金属氢化物受热时，又可释放出氢气。
离子键型氢化物：H与IA、IIA族金属反应的离子 键化合物，如LiH、MgH2等；
金属型氢化物：H与过渡族金属反应形成的金属键 化合物，如TiH1.7；
12:27
51
2、金属氢化物的相平衡及储氢合金的吸放氢
平台压力
12:27
37
2、氢能优点 （1）热值高：氢的燃烧热大约是汽油的3倍，焦炭的
4.5倍； （2）资源丰富：地球表面有丰富的水资源，水中含
氢量达11.1％； （3）不产生二次污染：燃烧后生成水，干净、无毒； （4）应用范围广，适应性强：如可作为燃料电池发
电，用于氢能汽车、化学热泵等 。
12:27
38
3、氢能源的开发遇到的问题 主要是制氢工艺和氢的储存：
12:27
加正向电压 (外、内电场的方向相反)
P区的空穴进入空间电荷区 抵消部分负电荷；
N区的自由电子进入空间电 荷区抵消部分正电荷
空间电荷区变窄，内电场被削弱 多数载流子的扩散运动增强
形成较大的扩散电流（由P 区流向N区的正向电流）
外电场愈强，正向电流愈大，
PN结呈现的电阻很低，即PN
结处于导通状态
与环境温度的温差大 (253℃土25℃)，给液氢的保冷、 防止挥发、储器材料和结构设计、加工工艺等提出了 苛刻的要求。
12:27
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金属氢化物储氢 某些过渡金属、合金、金属间化合物，由于其特殊的 晶格结构等原因，在一定条件下，氢原子比较容易进 入金属晶格的四面体或八面体间隙中，形成金属氢化 物，可储存比其体系大1000—1300倍的氢。 当金属氢化物受热时，又可释放出氢气。
离子键型氢化物：H与IA、IIA族金属反应的离子 键化合物，如LiH、MgH2等；
金属型氢化物：H与过渡族金属反应形成的金属键 化合物，如TiH1.7；
12:27
51
2、金属氢化物的相平衡及储氢合金的吸放氢
平台压力
12:27
37
2、氢能优点 （1）热值高：氢的燃烧热大约是汽油的3倍，焦炭的
4.5倍； （2）资源丰富：地球表面有丰富的水资源，水中含
氢量达11.1％； （3）不产生二次污染：燃烧后生成水，干净、无毒； （4）应用范围广，适应性强：如可作为燃料电池发
电，用于氢能汽车、化学热泵等 。
12:27
38
3、氢能源的开发遇到的问题 主要是制氢工艺和氢的储存：
12:27
加正向电压 (外、内电场的方向相反)
P区的空穴进入空间电荷区 抵消部分负电荷；
N区的自由电子进入空间电 荷区抵消部分正电荷
空间电荷区变窄，内电场被削弱 多数载流子的扩散运动增强
形成较大的扩散电流（由P 区流向N区的正向电流）
外电场愈强，正向电流愈大，
PN结呈现的电阻很低，即PN
结处于导通状态
《能量的转化与守恒》课件
——将光能转 化为化学能
各种形式的能之间可以相互转化
• 锯木头，锯条发热 • 气体膨胀做功，温度降低 • 水轮机带动发电机发电 • 电动机带动水泵转动 • 煤燃烧 • 压缩气体做功 • 给蓄电池充电
（机械能 （内能 （机械能 （电能 （化学能 （机械能 （电能
内能） 机械能）
电能） 机械能） 内能）
读图：讲述能量的故事2
小麦
人（进食）
太阳
自行车
各图名称的顺序：太阳—小麦—人（进食）—自行车 能量转化的顺序：光能—化学能—生物能—机械能
每一片绿叶都有向阳的需要，每一朵花都有盛开的理由，每一个孩子都需要教师的呵护。（刘玉春） 先淡后浓，先疏后密，先远后近，交友之道也。 生活就像海洋，只有意志将强的人才能到达彼岸。 学会让自己安静，把思维沉浸下来，慢慢降低对事物的欲望。把自我经常归零，每天都是新的起点，没有年龄的限制，只要你对事物的欲望适 当的降低，会赢得更多的求胜机会。 每一件事都要用多方面的角度来看它。 假若孩子在实际生活中确认，他的任性要求都能满足，他的不听话并未遭致任何不愉快的后果，那么就渐渐习惯于顽皮任性捣乱不听话，之后 就慢慢认为这是理所当然的。——苏霍姆林斯基 当我对你越来越礼貌时，我们或许就越来越陌生了。 人，最大的敌人是自己。 真正的爱，应该超越生命的长度、心灵的宽度、灵魂的深度。 名不正，则言不顺；言不顺，则事不成。——《论语·子路》 每一种创伤，都是一种成熟。 没有翻不过的高山，没有走不出的沙漠，更没有超越不了的自我。
• 该定律是大量实验事实得出，是人们对自然现 象长期观察和研究的科学总结。
• 是自然界最普遍、最重要的基本定律之一，是 人们认识自然和改造自然的重要科学依据。
能量的转移和转化的方向 性——永动机
各种形式的能之间可以相互转化
• 锯木头，锯条发热 • 气体膨胀做功，温度降低 • 水轮机带动发电机发电 • 电动机带动水泵转动 • 煤燃烧 • 压缩气体做功 • 给蓄电池充电
（机械能 （内能 （机械能 （电能 （化学能 （机械能 （电能
内能） 机械能）
电能） 机械能） 内能）
读图：讲述能量的故事2
小麦
人（进食）
太阳
自行车
各图名称的顺序：太阳—小麦—人（进食）—自行车 能量转化的顺序：光能—化学能—生物能—机械能
每一片绿叶都有向阳的需要，每一朵花都有盛开的理由，每一个孩子都需要教师的呵护。（刘玉春） 先淡后浓，先疏后密，先远后近，交友之道也。 生活就像海洋，只有意志将强的人才能到达彼岸。 学会让自己安静，把思维沉浸下来，慢慢降低对事物的欲望。把自我经常归零，每天都是新的起点，没有年龄的限制，只要你对事物的欲望适 当的降低，会赢得更多的求胜机会。 每一件事都要用多方面的角度来看它。 假若孩子在实际生活中确认，他的任性要求都能满足，他的不听话并未遭致任何不愉快的后果，那么就渐渐习惯于顽皮任性捣乱不听话，之后 就慢慢认为这是理所当然的。——苏霍姆林斯基 当我对你越来越礼貌时，我们或许就越来越陌生了。 人，最大的敌人是自己。 真正的爱，应该超越生命的长度、心灵的宽度、灵魂的深度。 名不正，则言不顺；言不顺，则事不成。——《论语·子路》 每一种创伤，都是一种成熟。 没有翻不过的高山，没有走不出的沙漠，更没有超越不了的自我。
• 该定律是大量实验事实得出，是人们对自然现 象长期观察和研究的科学总结。
• 是自然界最普遍、最重要的基本定律之一，是 人们认识自然和改造自然的重要科学依据。
能量的转移和转化的方向 性——永动机
磁场中的能量存储与能量转换
太阳能电池板中的磁场转换太阳能为电能，太阳 能发电是一种可再生的能源，通过太阳光的照射 来产生电力。磁场在太阳能发电中扮演着重要角 色，帮助太阳能转化为可利用的电能。
磁场在能源储存中的应用
电能存储
利用磁场储存电能 平衡能源供需
可再生能源
提高能源利用效率 减少能源浪费
环境影响
减少污染排放 保护生态环境
未来发展方向
新材料应用
提高效率
可再生能源 整合
减少环境影响
电动车辆应 用
推动新能源行业 发展
智能控制技 术
提升性能
创新技术应用
磁悬浮技术
提高效率
磁能发电技 术
可再生能源
超导磁体应 用
高能物理实验
磁共振成像
医疗应用
对环境与能源的影响
01 减少化石燃料使用
降低二氧化碳排放
02 提高能源利用效率
磁场能量转换技术已 经在电动车、风力发 电等领域得到广泛应 用，不断提高能源利 用效率，推动可持续 能源发展。磁场能量 转换的研究和应用将 为未来能源转换和可 再生能源发展提供重 要支持。
● 04
第4章 磁场中的能量损耗与 补偿
磁场中的能量损 耗来源
磁场能量在转换过程 中会存在摩擦、磁滞 等损耗。这些能量损 失会影响设备的效率 和性能，需要采取措 施来减小这种损耗。
节约资源
03 推动可持续发展
保护生态环境
磁场能量转换在可持续发展中的角色
环保效益
减少能源浪费 降低污染排放
经济效益
节约能源成本 促进新能源产业发展
社会效益
提高能源利用效率 改善人民生活质量
感谢
感谢各位听众的聆听和关注，希望本次分享对您 有所启发和帮助。谢谢！
磁场在能源储存中的应用
电能存储
利用磁场储存电能 平衡能源供需
可再生能源
提高能源利用效率 减少能源浪费
环境影响
减少污染排放 保护生态环境
未来发展方向
新材料应用
提高效率
可再生能源 整合
减少环境影响
电动车辆应 用
推动新能源行业 发展
智能控制技 术
提升性能
创新技术应用
磁悬浮技术
提高效率
磁能发电技 术
可再生能源
超导磁体应 用
高能物理实验
磁共振成像
医疗应用
对环境与能源的影响
01 减少化石燃料使用
降低二氧化碳排放
02 提高能源利用效率
磁场能量转换技术已 经在电动车、风力发 电等领域得到广泛应 用，不断提高能源利 用效率，推动可持续 能源发展。磁场能量 转换的研究和应用将 为未来能源转换和可 再生能源发展提供重 要支持。
● 04
第4章 磁场中的能量损耗与 补偿
磁场中的能量损 耗来源
磁场能量在转换过程 中会存在摩擦、磁滞 等损耗。这些能量损 失会影响设备的效率 和性能，需要采取措 施来减小这种损耗。
节约资源
03 推动可持续发展
保护生态环境
磁场能量转换在可持续发展中的角色
环保效益
减少能源浪费 降低污染排放
经济效益
节约能源成本 促进新能源产业发展
社会效益
提高能源利用效率 改善人民生活质量
感谢
感谢各位听众的聆听和关注，希望本次分享对您 有所启发和帮助。谢谢！
能量转换与储存课程教学大纲
课程教学大纲（course syllabus） 1. 掌握各种能量直接转化和储存的基本规律，并能在具体的工程实践中得到应用。 （A5.1） 2. 掌握能量转换和储存的基本单元，了解在各种技术领域中实际应用的有效改善途径 和方法。 （A5.1） 3. 能运用常规的电化学研究方法，如电位扫描技术，控制电位技术，控制电流技术等， 研究和测量各种电化学储存和转换装置的性能。 （A5.2） 4. 初步具有从实际问题抽象为科学理论，并运用科学理论分析解决实际问题能力。 （B2） 5. 强化理论来源于实践，实践是检验理论的唯一标准的认识观。 （A5.1, A5.2, C2） 教学内容 1. 能量的高效清洁转化与 储存 (1)能量的定义和本质， (2)能量空间的性质， (3)能量转化与储存的特点。 讨论： 能源利用的方法和手 段 2. 电化学制氢方法 (1)电解工程中的若干概念 及基本计算： 电解工程的 技术经济指标， 电解过程的 经济优化，物料，能量，电 压衡算。 (2)电催化的类型及一般原 理，影响电催化性能的因 素，评价电催化性能的方 法，氢气析出的电催化 讨论： 氢能经济时代对人类 生活的影响 3. 各种电化学储能电池 3.1 高性能锂离子电池 (1)化学电源的组成和表示 方法，分类，工作原理，电 池的电动势和电极电势， 化 学电源的性能。 (2)电池活性材料， 固体氧化 学 时 教学方式 作业及要求 基本要 求 考查方 式
课程代码coursecodepo429学时credithours48学分credits30课程名称coursename中文能量转换与储存英文energyconversionstorage课程性质coursetype专业选修课授课对象audience新能源科学与工程专业本科生授课语言languageinstruction中文开课院系school机械与动力学院先修课程prerequisite大学化学授课教师instructor课程网址coursewebpage课程简介description能量转换与储存是应用各种物理化学方法及工程手段实现能量高效清洁转换与储存的技术
能量的转化和守恒 内能的利用PPT优秀课件2
1933年意大利科学家费米，在 研究β衰变的过程中发现，能量不守 恒。于是他根据能量守恒定律大胆预 言了还有一种未发现的粒子，这就是 现在已被科学界公认的中微子。这一 事例说明了能明守恒定律已成为人类 认识自然的重要依据。
永动机
达· 芬奇的永动机模型
三、无法实现的“永动机”
1.“永动机“：不消耗任何能量和燃料，却源 源不断对外做功的机器。 2.由能量守恒定律知：无法实现。 3.工程技术的任务，在于设法找出合理利用能 源的途径，并减少机器运转过程中不必 要的能量损耗，而不是去研制永远无法 实现的“永动机”。
提示：点击按钮开始实验演示
1.一杯放在桌上的热水冷却，此过程有能的 转化吗？热水的热能消失了吗？ 2.电风扇工作时，消耗的电能与电动机获得的 机械能相等吗？那其余的电能哪里去了？ 3.我国有句俗语：“既要马儿跑，又要马儿 不吃草。”你认为这可能吗？为什么？
二、能量守恒定律
• 能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形 式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个 物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持 不变。 •一种能增加，总伴随着另一种形式能减少或者另一 物体转移而来。 •该定律是大量实验事实得出，是人们对自然现象长 期观察和研究的科学总结。 •是自然界最普遍、最重要的基本定律之一，是人们 认识自然和改造自然的重要科学依据。
一、能的转化
1. 自然界中能量的各种形式 电能 机械能 内能 光能 化学能
问:各种形式的能之间是否可以相互转化？
人的化学能转化为机械能
来自太阳的能被转化，储存在煤中
内能转化成机械能
快速的化学反应能使烟火冲上天空
2.各种形式的能之间可以相互转化
• • • • • • • • • • 锯木头，锯条发热 气体膨胀做功，温度降低 水轮机带动发电机发电 电动机带动水泵转动 电流通过灯丝使灯丝发光 煤燃烧 光合作用 原子能发电 压缩气体做功 给蓄电池充电 （机械能 内能） （内能 机械能） （机械能 电能） （电能 机械能） （电能 内能 光能） （化学能 内能） （光能 化学能） （核能 内能 电能） （机械能 内能） （电能 化学能）