1-能源与节能技术概论
《能源与动力工程概论》教学大纲
《能源与动力工程概论》教学大纲第一部分教学大纲说明一、课程性质1、《能源与动力工程概论》是专业必修课2、本课程在教学计划中的地位、作用为了开阔、提高学生的能源与动力相关知识和能力，把《能源与动力工程概论》作为学生的专业必修课程，从而提高学生的综合素质。
二、教学目的和要求在教学过程中将侧重应用型专科的需要，注重培养学生分析思考问题和解决实际问题的能力，在结课后安排调查分析。
力求用学科前沿知识和实例丰富授课内容，增加学生的知识容量，为将来从事实际能源与动力工程利用和科研工作奠定基础。
三、学分和课时分配1、总学分：2学分2、总学时：28学时课时分配表四、适用范围热能与动力设备与应用专业（专科）第二部分教学内容五、理论教学内容与教学基本要求本书共分七章,第一章绪论；第二章常规能源；第三章可再生能源；第四章能源与动力；第五章能源与环境；第六章能源与交通；第七章节能。
1．第一章绪论教学目的和要求讲述能源的基本概念、能源与人类文明、能源资源和能量转换。
要求熟悉能源的基本概念和能源资源和能量转换；了解能源与人类文明。
教学重点和难点能源的定义、分类、评价我国能源的特点和能量的转换教学内容第一节能源的基本概念第二节能源与人类文明第三节能源资源第三节能量转换复习思考题1、解释：能源；能量2、能源评价的方面有那几方面3、叙述能量转化的特点2．第二章常规能源教学目的和要求讲述煤炭、石油、天然气的分布；掌握煤炭、石油、天然气特点、和利用。
教学重点和难点煤炭、石油、天然气特点煤炭、石油、天然气利用教学内容第一节煤炭第二节石油第三节天然气复习思考题1、简述煤炭的组成及主要性能2、简述天然气的组成及分类3．第三章可再生能源教学目的和要求讲述可再生能源的种类；了解地热、海洋能、生物质能的特点和利用现状；要掌握太阳能、风能、氢能、核能、水能的特点和利用现状及当前发展需要解决的技术。
教学重点和难点太阳能的采暖、制冷、发电和光伏电池的开发风能资源的评估和发电教学内容第一节太阳能第二节风能第三节地热能第四节海洋能第五节生物质能第六节氢能第七节核能第八节水能复习思考题1、叙述太阳能光伏发电系统2、简述风能资源评估步骤3、简述氢的储存和运输4．第四章能源与动力教学目的和要求讲述内燃机的燃烧和能源利用现状和开发前景；讲述蒸汽轮机和燃气轮机的特点和综合利用现状；掌握火电厂发电原理和电站锅炉的设备特征及我国火力发电的发展方向。
能源资源科学概论第一章 概论
英国：在煤的开采和利用技术上的领先地位， 使它一跃而成为世界工业强国。
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一、能源的变迁
3. 石油——黑色金子
19世纪初，石油开始在陆上交通工具的燃料中占有 主要地位。
要根源。
1 .温室效应
能源对环境的污染：
2 .酸雨 3 .臭氧空洞
4 .热污染
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5 .放射性污染
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三、能源与环境
产生机理
（1）温室效应
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受不了啦！
（1）温室效应
引发因素
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构成客观世界的三大基础：物质、能量和信息。
科学史观： 物质构成世界，没有物质，世界便虚无缥缈；
能量是物质的属性，是一切物质运动的动力，没 有能量，物质就静止呆滞；
信息是客观事物和主观认识相结合的产物，没有 信息，物质和能量既无从认识，也毫无用处。
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第一节 能量与能源 一、能量
宇宙间一切运动着的物体都有能量的存在和转化。 人类一切活动都与能量及其使用紧密相关。
（4）水资源形势严峻
除了 蒸馏水，它 们还有洁净 的栖身之所 吗？
——请关 注
水环境污染！
（5）水土流失严 重
因沙漠化被埋没的村庄
（6）生物多样性遭到严重破坏
三、能源与环境
3.能源对环境的影响及对策
能源在其开采、输送、加工、转换、利用和消费过
程中，对生态系统产生各种影响，成为环境污染的主
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汽车新能源技术的概论论文
汽车新能源技术的概论论文在经济和科技高速发展的今天，以及环境问题越来越严重，汽车能源新技术的发展已经越来越重要了。
小编整理了汽车新能源技术论文，欢迎阅读!汽车新能源技术论文篇一：《汽车新能源与节能技术应用研究》【摘要】当前，能源危机与环境污染已经成为制约人类社会可持续发展的重要问题，污车耗能和废气排放是造成能源危机与环境污染的重要原因之一，已经严重影响着人们生活和健康，研究汽车新能源与节能技术成为汽车发展的重要方向。
本文就当前汽车新能源与节能技术的发展和应用，进行了简要的探讨。
【关键词】节能环保;汽车新能源;节能技术;应用研究0.引言在经济和科技高速发展的同时，能源危机和环境污染正成为影响人类生存和发展的重要问题，节能与环保正成为21世纪人类社会和谐发展的主题。
汽车燃油消耗和废气排放，已经成为能源危机和环境污染的主要诱因，为了人类社会的可持续发展，急需在汽车工业中应用新能源与节能技术，以降低能源消耗和环境污染。
研究汽车新能源与节能技术已经成为汽车发展的重要方向，汔车动力正从汽油向清洁柴油、混合动力、燃料电池等方向过渡。
本文就当前汽车新能源与节能技术的发展和应用进行了简要的探讨。
1.汽车节能技术1.1汽车混合动力技术汽车混合动力技术是当前汽车新能源与节能技术中发展较为成熟的一项技术，也是人们较为熟悉的技术。
在汽车混合动力技术方面，丰田作为先行者凭借混合动力的环保理念取得了极好的成级。
目前所采用的汽车混合动力技术，有汽油机与电动机混合、柴油机与电动机混合两种。
实际上，混合动力技术主要是应用电动机和发动机相配合，以获得加速成和爬坡等工况下所需要的爆发力，而在汽车高速巡航状态时，则减少发动机出力，从而减少发动机的油耗。
此外，混合动力技术还有能量回收技术的应用，在汽车制动情况下，可以将制动所产生的热量进行转变，提供给电动机作为能量。
通常情况下，混合动力汽车可以选择单独使用电动机驱动。
从电机输出功率在整个混合动力系统功率中所占的比重来看，可分为混合动力系统、轻混合动力系统、中混合动力系统、完全混合动力系统。
1.能量与能源.
运输费用与损耗
运输费用与损耗是能源利用中必须考虑 的一个问题。例如太阳能、风能和地热 能等很难输送出去，但化石燃料却很容 易从产地输送至用户。核电站核燃料的 运输费用极少，而燃煤电站的输煤就是 一笔很大的费用。此外运输中的损耗也 不可忽视
能源的可再生性
在能源日益匮乏的今天，评价能源时不 能不考虑能源的可再生性。在条件许可 和经济上基本可行的情况下，应尽可能 采用可再生能源
课程背景
能源是国民经济的命脉，能源与人民生 活和人类的生存休戚相关，在社会可持 续发展中起着举足轻重的作用。近年来， 国家把节约能源放在及其重要的地位， 在这种时代背景下，开设《现代能源》 课程是很有必要的
本课程的目的
本课程为武汉大学通识教育课，为学生提供有 关现代能源科学的基本理论、技术进展、能源 经济与政策等方面的知识 内容涉及到能源的基础知识；我国能源发展的 现状、存在的问题与发展战略；煤炭、石油、 天然气、水能等常规能源；太阳能、生物质能、 风能、海洋能、地热能等可再生能源以及氢能、 核能等新能源的利用原理与工程应用技术和发 展前景 通过课程的学习，使学生能初步了解有关能源 科学的概况和现代能源利用的基本知识
按获得的方法分
一次能源，即自然界现实存在的，可供直接利用的能 源，如煤、石油、天然气、风能、水能等 二次能源，即由一次能源直接或间接加工、转换而来 的能源，如电、蒸汽、焦炭、煤气、氢等，它们使用 方便，易于利用，是高品质的能源 一次能源只有在少数情况下以它原始的形式为人类服 务，更多情况下则要根据不同的目的进行加工，转换 成二次能源，以满足需要，或提高能源的使用效率。 随着科学技术的发展和社会的现代化，二次能源所占 的比重将日益增大
开发费用和利用能源的设备费用
各种能源的开发费用以及利用该种能源的设备 费用相差悬殊 太阳能、风能不需要任何成本即可得到。各种 化石燃料在开发中需要大量投资。但是利用能 源的设备费用则正好相反。太阳能、风能、海 洋能的利用设备费按每千瓦远高于利用化石燃 料的设备费。核电站的核燃料费远低于燃油电 站，但其设备费却高很多 在对能源进行评价时，开发费用和利用能源的 设备费用是必须考虑的重要因素，并需进行经 济分析和评估
能源概论复习资料有答案
《能源概论》复习题第一章能量与能源1、什么是能量？能量是物质运动的度量。
也是产生某种效果（变化）的能力。
2、能量的形式有哪些？机械能、热能、电能、辐射能、化学能、核能。
3、什么是热能？构成物质的微观分子运动的动能和势能总和。
4、什么是发热量？单位重量或体积燃料在完全燃烧，且燃烧产物冷却到燃烧前的温度时所放出的热量。
5、什么是低位发热量？单位燃料完全燃烧后，燃烧产物的温度冷却到参加燃烧反应物质的原始温度（20℃）,而燃烧产物中的水蒸气也冷却成20 ℃的水蒸汽时所放出的热量。
6、什么是高位发热量？单位燃料完全燃烧后，燃烧产物的温度冷却到参加燃烧反应物质的原始温度（20℃）,而燃烧产物中的水蒸气冷凝成为0 ℃的水时所放出的热量。
7、能量的性质有哪些？状态性、可加性、传递性、转换性、做功性、贬值性。
8、能量的转换包括的内容是？能量在空间上转移，就是能量的传输；能量在时间上转移，就是能量的储存。
9、能量传递的条件是什么？势差10、能量传递的形式是什么？能量的传递包括转移与转换两种形式11、能量传递的方法是什么？—由温差引起的能量交换，能量传递的微观形式；—由非温差引起的能量交换，能量传递的宏观形式。
12、能量传递的方式是什么？其具体方式为：传热—热传导、热对流和热辐射三种基本方式；做功（机械功）—容积功、转动轴功和流动功（推动功）三种基本方式。
13、能量传递的实质是什么？能量利用的实质。
14、什么是能源？是指能够直接或经过转换而获取某种能量的自然资源。
15、常规能源包括有哪些？煤炭、石油、天然气、薪柴燃料、水能。
16、新能源包括有哪些？太阳能、地热能、潮汐能、生物质能、核能。
17、能源的评价包括哪些？储量、能量密度、储能的可能性、供能的连续性、能源的地理分布、开发费用和利用能源的设备费用、运输费用与损耗、能源的可再生性、能源的品位、对环境的影响18、什么是能量密度？是指在一定的质量、空间或面积内，从某种能源中所能到的能量。
能源概论
1、能源的含义:比较集中的含能体或能量过程称为能源。
能直接或间接经过转换而获得某种能量的自然资源。
2、能源种类有哪些？1.按照能量蕴藏方式分：地球本身蕴藏的能源——核能、地热能；来自地球外天体的能源——宇宙射线及太阳能；地球与天体相互作用的能源——潮汐能。
2.按照能源形态、特性分类：形态：固体、液体、气体特性：常规能源——煤炭、石油等；新能源——太阳能、地热能、风能。
3.按照获得方法分：一次能源——可直接利用的，如煤、石油。
二次能源——由一次能源直接或间接转换来的，如电、蒸汽等。
4.按照是否可再生分：可再生能源——水能、风能、太阳能；不可再生能源——煤炭、石油等。
3、人类利用能源的历史可以分为哪几个阶段？可分为五大阶段：火的发现和利用；畜力、风力、水力等自然动力的利用；化石燃料的开发和热的利用；电的发现及开发利用；原子核能的发现及开发利用4、石油、煤炭、天然气如何形成的？各有何特点？石油是由古代有机物变来的经过细菌的分解，以及地层内的高温、高压作用，生物遗体逐渐分解、转化成石油和天然气。
特点：（1）石油是可以流动的液体，比重小于水，比其他燃料容易开采；（2）占有的容积小，容易运输。
与一般燃料比较，它的可燃性好，发热量高。
（3）石油又有易燃烧、燃烧充分和燃后不留灰烬的特点。
可溶于多种有机溶剂，不溶于水，但可与水形成乳状液。
煤的形成在地质历史上，沼泽森林覆盖了大片土地，包括菌类、蕨类、灌木、乔木等植物。
但在不同时代海平面常有变化.当水面升高时，植物因被淹而死亡。
如果这些死亡的植物被沉积物覆盖而不透氧气，植物就不会完全分解，而是在地下形成有机地层。
随着海平面的升降，会产生多层有机地层。
经过漫长的地质作用，在温度增高、压力变大的还原环境中，这一有机层最后会转变为煤层。
地球上的煤炭资源主要分布在北半球。
由于石油的日渐枯竭，必然走向衰败，而煤炭因为储量巨大，加之科学技术的飞速发展，煤炭汽化等新技术日趋成熟，并得到广泛应用，煤炭必将成为人类生产生活中的无法替代的能源之一。
节能概论资料1
一、前面的几句话1、科学方法方面的基础知识在世界历史名人排行榜中欧几里德的名次非常靠前，这是为什么？介绍欧式几何贡献和欧式几何与现代科学的联系他对希腊人所掌握的几何知识进行了条理化和系统化的归纳，他是世界上第一个借助于纯粹思维而不是参照物理世界来理解二维空间性质的大师。
最重要的贡献，是革新了逻辑方法：这个逻辑方法一直影响到现在。
1）他直截了当地提出了形成精确定义的一些术语，从此保证了人们对所有的名词和符号有共同的理解。
欧几里得的术语平行线——位于同一平面内，朝着两个方向任意延长以后在两个防线上都不相交的两条直线。
圆——包含在一条曲线内的平面图形，从位于曲线内部的一个点（称为中心）发出的所有的直线段都相等直角——当一条直线与另一条直线构成彼此相等的相邻的两个角，这相等的两个角中任意一个角是直角。
点——周杰2）通过叙述得高度清晰的定义（23个）公理（5个）和共设（5个）（这两个术语是可以互换的）形成一些概念，使得所叙述的知识和假设都可以使用。
以此为基础他阐述了465个定理欧几里得的公理是非常高雅的。
公里是非几何方面的逻辑论断，与几何学特定的共设相对的是，欧几里得人为公理是人们公认的理念。
1、与第三个事物相等的两个事物彼此相等。
2、等量加等量所得的总和相等3、等量减等量所得的差相等4、彼此重合的事物相等5、整体大于部分作为几何学的基础的几何内容的前言是他的5个共设3）利用些定义和原先证明了的定理，人们仅仅使用得到大家公认的逻辑规则，就能够推导出几何系统的逻辑结论。
大家在证明几何题的时候，都会有这样的方式：∵------------（XXXXXX）∴------------（XXXXXX）我们熟悉或者熟知的牛顿，爱因斯坦，杨振宁，李政道，钱学森，袁隆平等以及，青霉素，曼哈顿工程，阿波罗工程，两弹一星，神舟工程，嫦娥探月，都是沿着这个逻辑体系展开的。
换句话说，整个现代科学技术的基本体系，就是按照这个基本框架建立起来的。
节能技术第一章
r q1q2 r F21 = e 2 12 4πε 0 r12
r 式中： 的作用力； 式中：F21 —— 真空中点电荷 q2 受到点电荷 q1 的作用力；
ε 0 ——真空的电容率ε 0 = 10 −9 / 36π ( F / m)； u r r1 ——点电荷 q1 的位置矢量； uu ur u uu ur r r 点电荷 的位置矢量； r r2 q | r |=| r2 − r1 |=| r21 | uu r ——点电荷 2 的位置矢量； 12 点电荷 的位置矢量； r r r e12 ——两个电荷之间由 q1 指向 q2 的单位矢量。e12 = 12 的单位矢量。 两个电荷之间由
r +q1 e12
r r1
r r1 2
r F 21
r r2
−q2
r r1
r +q1 e12
r r2
r r12
+q2
r F21
XIAN JIAOTONG UNIVERSITY
1.1 电场的基本物理量及定律
在真空中， 两个静止点电荷之间的相互作用力大小， 在真空中， 两个静止点电荷之间的相互作用力大小，与它们的电荷 量的乘积成正比，与它们之间距离的平方成反比； 量的乘积成正比，与它们之间距离的平方成反比；作用力的方向沿着它 们的联线，同号电荷相斥，异号电荷相吸。 们的联线，同号电荷相斥，异号电荷相吸。
uu r
uu r
XIAN JIAOTONG UNIVERSITY
1.1 电场的基本物理量及定律
1.1.5 介质的极化 电介质分子的分类： 电介质分子的分类： 因无序排列对外不呈电性） 无电钜 固有电钜（因无序排列对外不呈电性） 无极分子：在外场作用下整个分子无电偶极钜； 无极分子：在外场作用下整个分子无电偶极钜； 有极分子：在外场作用下，中心不重合，存在固有极钜 固有极钜。 有极分子：在外场作用下，中心不重合，存在固有极钜。
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人力的极限
• 按照功率的定义公式 P=W/t • 那么，假如这个人的功率有1马力，那么他 每秒钟可以做功735焦耳，可以在如下时间 完成登顶： • t = 235200/735 = 320 秒 • 但是从美国帝国大厦每年举办的爬楼梯比 赛，参赛者从第一层登至86层，共1574个 阶梯，高度恰好也是320米，去年的记录是 619秒：参赛者多尔德以10分19秒的成绩打 破了赖特贝格尔前年10分24秒的纪录。
能源与节能技术概论
(第一课)
什么是能量？
• 能量是衡量物体做功能力的物理量；
• 所谓能量是“做功的能力”；无论何时何 地，只要你看到有物体在运动，那么就一 定有能量参与； • 无论何时何地，只要你看到有物体被加热 或被点亮，那么就一定离不开能量。
能量是普遍存在的物质形式
• 宇宙间一切运动着的物体，都具有能量， 人类的一切活动都与能量及其使用紧密相 关。 • 所谓能量，也可以说就是“产生某种效果 （变化）的能力”。 • 反过来说，产生某种效果（变化），必然 伴随能量的消耗和转换。
功和能的转换及热功当量
• 焦耳（James P. Joule，1818—1889）， 英国物理学家，是最先用科学实验确立能 量守恒和转化定律的人。 • 他从1840年开始，到1878年的近40年的时 间内，利用电热量热法和机械量热法进行 了大量的实验，最终找出了热和功之间的 当量关系。 • 目前公认的热功当量值为：在物理学中的 J＝4．1868焦／卡
热 能
• 热能是能量最基本的形式； • 一切其他形式的能量，都可以完全的转换 为热能，而且绝大多数的一次性能源，都 是首先转换为热能后才加以利用的，热能 在所有的各种能量形式中，有着特殊的重 要地位； • 宏观的讲，热能也是一切能量形式的最终 归宿。
热能的利用
• 热能是最重要的能 量存在形式； • 有了热能就可以驱 动动力机，从而获 得电能、机械能、 光能、化学能等多 种形式的能量。 • 石油、煤炭、天然 气等能源，都是提 供热能的资源。
• 当汽车速度为60公里/小时时，其速度单位 换算为米 / 秒时，为16.67m/s，根据公式， 此时它的动能为：
速度增加2倍，动能增加4倍
• 而当汽车速度为120公里/小时时，其速度 单位换算为米 / 秒时，为33.33m/s，根据 公式，此时它的动能为
• 当它行驶至相对上升了100米高度时，它所 具有的势能为： • E = mgH = 1500×9.8×100 = 1470000J = 1470 KJ • 处于100米高处的汽车所含有的能量（势 能），比已经具有120公里/小时速度的汽 车的动能大的多，假如让它们都关闭发动 机而滑行的话，100米高处的汽车会滑行的 更远。
马力和瓦特之间的换算
• 1 马力(HP) ＝ 75 公斤· 米 / 秒 • 如果把做功的单位改换成瓦，即牛 顿· 米，则 • 1马力 ＝ （75×9.8）· 米 / 秒 ＝ 735 w ＝ 0.735 Kw • 1匹 ＝ 735瓦（W） ＝ 0.735 千瓦 (KW)
“两匹马力的马车”
人类进步和能量使用的比较
• 如果这些能量（一度电的能量） 全部用来加热1000公斤20℃的水 （水的比热容为4.186 J/g）， 则可以使水温升高：= 0.86℃ • 在国际单位实行之后，热和功的 单位都是焦耳，省去了人们换算 热功当量的麻烦，给工程计算带 来很大的方便。
功
率
• 指物体在单位时间内所做的功，即功率是 描述做功快慢的物理量 ；
人类所认识的六种能量形式
• 由于物质存在各种不同的运动形态的方式， 因此，能量也具有不同的形式。 • 机械能 • 热 能 • 电 能 • 辐射能 • 化学能 • 核 能
能量和物质的关系
• 物质和能量也是可以相互转化的，1922年， 爱因斯坦在它著名的相对论里，揭示了能 量和物质质量之间的关系，即： • E ＝ m c² • 式中：E表示物质释放的能量Kj（千焦耳）； m 表示转换为能量的那部分物质的质量Kg （千克），c 表示光速，为3×10m/s。
国际单位制基本单位
• 国际单位制基本单位是一系列由物理学家 订定的基本标准单位。缩写为SI，国际单位 制共有七个基本单位。 • SI制：七个基本单位：长度m，时间s，质 量kg，热力学温度（开尔文温度）K，电流 A，光强度cd（坎德拉），物质的量mol • 二个辅助单位：平面角弧度rad，立体角球 面度Sr
能量转换的效率不可能超过100%
• 热泵之外的所有热水 器都是能量的转换装 置，效率低于100%； • 热泵热水器是能量的 “搬运装置”，消耗 少量能量，提升环境 的低温热量至使用温 度，效率可达500%
力、功和功率
• 能量的定义是物质 做功的能力，那么 什么是“功”？ • 功的定义，是指： “物体的力和在力 的方向上移动一定 距离的乘积”。 • 则其所做功的表达 式为
功和功率的定义
• 功：物体在力的方向上发生位移，单位是 焦耳； • 功率是指物体在单位时间内所做的功，是 表示做功快慢的物理量。单位是瓦特。 • 功率的公式 P = W / t
• 1 瓦 = 1 焦耳 / 秒 （1w = 1 j / s ）; • 1 瓦 = 1 伏特 X 1 安培；
• 1瓦：一秒钟用一牛顿的力将物体移动一米
功率单位——马力的定义
• 另外一个重要的功率单位，即“马力”， 至今还在许多场合保持应用，一马力也称 一匹马力，在热泵热水器产品上经常提到 的1匹机、5匹机、10匹机等，就是以马力 为单位的。 • 一匹普通的马，以每秒一米的速度，用75 公斤的力拉车，所以就确定了马力的单位 是： • 1 马力(HP) ＝ 75 公斤· 米 / 秒 • 马力，大约等于一匹英国役马的持续（如 一小时）工作能力。
人的体能
• 美国帝国大厦举办的 第29届爬楼梯比赛， 德国人托马斯· 多尔德 力挫上届冠军鲁道 夫· 赖特贝格尔，获得 男子组冠军，成绩是 10分19秒。 • 假如他重量为75公斤 的话 ，有半个多马力
能量的分类
• 能量是一切物质运动、变化和相互作 用的度量，它反映了一个物质体系同 外界交换功和热的能力的大小。 • 能量有多种存在形式，一般的，人们 用六种能量形式对能量实行分类： • 机械能、电能、热能、化学能、辐射 能、核能
温度与温标
• 要确定热量，首先要确立温度单位的概念 • 华氏温度德国人华伦海特（Gabriel D. Fahrenheit， 1686—1736）命名的[1] 。1714年他发现液体金属水银比 酒精更适宜制造温度计，以水银为测温介质，发明了玻璃 水银温度计，选取氯化铵和冰水的混合物的冰点温度为温 度计的零度，人体温度为温度计的100度。冰的熔点为 32℉，水的沸点为212℉，中间有180等分，每等分为华氏 1度，记作“1℉”。 • 瑞典天文学家安德斯·摄尔修斯于1742年提出 • 摄氏温度的含义是指在1标准大气压下，纯净的冰水混合 物的温度为0度，水的沸点为100度，其间平均分为100份， 每一等份为1度，记作1℃。 • 华氏度=摄氏度×1.8+32
• 物质守恒定律，是这样定义的：“物质不 会凭空产生，也不会凭空消失，只会从一 个种形态转化成另一种形态。” • 能量既不会凭空产生，也不会凭空消失， 它只能从一种形式转化为别的形式； • 或者从一个物体转移到别的物体，在转化 或转移的过程中其总量不变”
不可能制造出永动机
• 永动机是一类所谓不需 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。不消 耗能量而能永远对外做 功的机器，它违反了能 量守恒定律，称为“第 一类永动机”。
热力学温标
• 开氏温度，也称为绝对温度，是由威 廉·开尔文男爵于1848年利用热力学 第二定律的推论卡诺定理引入的。是 热力学和统计物理中的重要参数之一 。一般所说的绝对零度指的便是0 K， 对应零下273.15摄氏度。 • 0K表示物质的分子活动完全静止，是 自然界不存在的一种状态
热力学第一定律
•W = F × S
千克-牛顿
• 力的单位是牛顿，1千 克（公斤）力 = 9.8 牛顿 • 功的单位是焦耳（J）。 1焦耳 = 1牛顿· 米 ， 也意味着，以一牛顿 力，拖动物体在力的 方向上，移动1米距离 所做的功，即为 1 焦 耳。
力和功的概念
• 力和功是两个完全不同的物理概念。 • 力是物体间的相互作用，作用的结果会使 物体发生形变或使物体的运动状态发生变 化； • 做功则包括两个必要的因素：作用在物体 上的力和物体在力的方向上通过的距离。 • 力有大小、方向、作用点三个要素；而功 只有大小，没有方向。
热能的定义
• 构成物质微观分子运动的动能和势能的总和 称为热能。 • 热能的外在表现为温度的高低，温度反映了 分子运动的剧烈程度。 • 通常热能Eq可表述成如下的形式：
E q T dS
温差与势能
• 热能，必须有参照的“环境”温度， 才能够衡量热能的多少； • 例如，30℃的热水，如果在相同的 30℃的环境下，它就没有“有利用价 值”的热能，不具备做功的能力； • 但是，如果在-50℃环境下，它就具备 了“能”，具有做功的能力。
• 在现代工业社会之 前，人类能够掌握 的动力是十分有限 的； • 上图是秦始皇乘坐 的御用马车模型， 称为“驷马”； • 其功率还不到现代 一辆125mL摩托车 的一半。
一个壮年人的“功率”
• 一个壮年人的“功率”远低于1马力 ，举 例： • 一个体重75公斤的人，如果从一楼爬上100 层高的大厦，假定每层的平均高度为3.2米， 总高度则为320米，如果不计人体散热和摩 擦部分的耗能，那么他登高到顶后所做的 功为： • W = 75×9.8×320 = 235200J = 235.2 KJ
功率的概念
• 功率表示做功的速度，1瓦的功率，意味着 在一秒钟时间内，做功 1 J（焦耳）。 • 比如一只家庭常用的大日光灯管，就是40 瓦； • 家庭用燃气灶的大火炒菜时，功率大约为 2500-3000瓦 • 日常生活中仅习惯于用瓦表示电器具的功 率，实际上锅炉、发动机等也可用瓦表示 工作能力。