能源转换效率讲义(1)复习过程
九年级物理下册 11.2 能量转化的方向性和效率课件1 (

• 汽车从北京开到天津,掉转车头,可以不再消耗 新的燃料,从空气、尾气中吸取能量,返回北京?
归纳
能量转化具有方向性 ;
如果某个过程涉及了热量,能量的
转化(和转移)就将是“覆水难
收”,无反法方自向发地沿
发生,
除非我们耗费额外的能量提供帮助。
能量转化中的效 率
在实际工作和生活中,人们把一种 能量转化为另一种能量总是为了某 种目的: 用燃气灶烧水,目的是为了把水烧 热或烧开; 使用电梯是为了把人或物体提高到 一定的高度;
这些愿望能实现吗: 烧水时将天然气燃烧产生的热量完全传递
给水壶中的水? 不能 使用电梯时每消耗1度的电能完全转化成
人或物体的势能?不能
骑自行车时我们消耗的每一分体能全部转 化自行车的人的动能? 不能
所有能量利用的过程中,能量损耗不可避免,如 烧水过程中,有一定比例的热量会散发到大气、 壶体中。
归纳
输入能量:天然气完全燃烧释放出的化学能(电 流通过用电器所做的功); 输出有效能量:水吸收的那部分能量(用来做有 用功的能量); 输出无效能量:散发到大气、壶体中的那部分能 量(电器自身吸收的热量)。
能输量入转能化量效=率输=输出出有有效效能能量量+/输输入出能无量效,能即量η=W有/W总
;
任何情况下,η<1!
• 机械效率:有用功占总功的比例;
• 热机效率:热机用来做有用功的能量与燃料完全 燃烧放出的能量之比。
能量转 化的方
向性
能量转化 中的效率
2.能量转化的方向性和效率
如同水总是自发地从高处往低处流,能量的 流向也并不是随意的。
能量转化的方向性
这些情形可能
吗
一杯水静置一段时间后,其中的一部分水自行从 另一部分水中吸取热量,沸腾成水蒸气?另一部 分水则内能减少,凝结成冰?
可再生能源概论第二章能量转换基础知识

层流、湍流 层流:流体作层状运动,各流层的流体质点无横向脉动,互 不混杂 湍流:流体不再分层,质点无规则地相互混杂、碰撞,流速 在纵向和横向随时变化
流体运动的基本方程
连续性方程
定常流动时流入质量必然等于流出质量,即 式中: v1 , v 2 —1、2两过流断面的平均流速 1v1 A1 2 v2 A2 A1 , A2 —1、2两过流断面的面积
纳维—斯托克斯方程(N-S方程) N-S方程是动量方程的微分形式,是粘性流体必须满足的运动微分 方程 2vx 2vx 2vx dvx 1 p fx ( 2 2 2 ) x dt x y z
2v y 2v y 2v y dvy 1 p fy ( 2 2 2 ) y dt x y z
一元流、二元流、三元流 如果流动参数仅随一个坐标变化,则称为一元流;随二个坐 标变化的称为二元流;实际工程问题其运动参数一般是三个坐 标的函数,属于三元流。 定常流与非定常流 如果流动参数只与空间位臵有关,而不随时间变化,则这种 流动称为定常流,否则就称为非定常流。 均匀流、非均匀流、缓变流、急变流 如果速度、压强、密度等流动参数与空间位臵无关 ,则称为 均匀流动,否则称为非均匀流动。 在非均匀流中,将流线之间夹角较小,流线比较平直的流动 称为缓变流。反之,流线间夹角较大,或流线弯曲的、曲率较 大的流动则称为急变流。
为做功功率 W 量,
可逆过程与卡诺循环
热效率
W
QA Q A QR QA
卡诺定理:工作在两个固定 温度的热源之间时,没有一 个热机的效率高过卡诺热机。 在卡诺循环中,可以证 明:
QR TR 1 1 QA TA
工业能源培训讲义P201P201-1P207

(一) P201表 宾栏指标 1、年初库存量 即上年期末库存。这个数字一般不允许调整。
2、累计购进实物量 入库原则;以办理完入库手续,实物到库为准。没 办理入库手续的,如果已经使用的也需算入,使用 多少,计算多少。注意:(1)购进量按验收后的 实际数量计算;(2)借入的、车间退回的,这些 在别的企业或购入时已经统计过,不再算入购进 量。
2、产品比较单一的企业,如造纸企业,水 泥生产企业,201表中的能耗量应和207表 能耗应相差不大。
3、发电量和工业b201表比较。
第一部分培训结束
休息一下!
洗精煤是指经洗煤厂机械加工后,降低了灰分、 硫分,去掉了一些杂质,适合一些专门用途的优 质煤,如炼焦、铸锻等,由于洗精煤热值较高, 折标系数一般在0.9以上。统计中,把“洗洁煤、 洗净煤、洁净煤”作为原煤统计,折表系数为 0.7143。
2、液化天然气
指当天然气在1个大气压状态下冷却至约-162摄 氏度时,或在常温状态下压力增加到一定值时, 天然气由气态转变成液态,称液化天然气。液化 天然气的折标系数为1.7572千克标准煤/千克。 常用计量单位为吨或千克,注意和天然气的区别。
5、煤气(液化石油气)
杭州地区目前为止没有“煤气”生产,通常所 说的煤气实际上是液化石油气,被称为的“管道 煤气”通常也是液化石油气,填报时都应填入液 化石油气栏目,但要注意计量单位的转换。
6、其他石油制品
是指石油加工过程中除汽油、煤油、柴油、 燃料油、液化石油气、炼厂干气以外的其 他炼油产品,如润滑油、润滑脂、石脑油、 石蜡、石油沥青等。石油制品很多,目录 中只列出了汽油、煤油、柴油、燃料油、 液化石油气、炼厂干气这几个主要品种, 统计时为了简化,把除这几个主要品种以 外的其他石油产品归并在“其他石油制品” 一个目录下一起填报。
第14-2讲热机的效率能量的转化和守恒-2024年中考一轮复习讲义(原卷版)

第142讲热机效率、能量的转化和守恒知识点1:热机效率燃料的热值:我们把某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比,叫做这种燃料的热值。
热值在数值上等于1 kg 某种燃料完全燃烧放出的热量。
热值的单位由热量的单位和质量的单位组合而成。
在国际单位制中,热量的单位是焦耳,质量的单位是千克,则热值的单位是焦每千克,符号是J/kg。
热机效率:燃料很难完全燃烧,放出的热量往往比按热值计算出的要小,而且有效利用的热量又比放出的热量要小。
对于热机而言,燃料释放的能量只有一部分用来做有用功,还有相当一部分能量散失了。
用来做有用功的那部分能量,与燃料完全燃烧放出的能量之比,叫做热机的效率。
蒸汽机的效率很低,只有6%~15%。
内燃机中,燃料是在汽缸内部燃烧的,而且燃料与空气混合充分,燃烧得比较完全,所以内燃机的效率比蒸汽机的高。
汽油机的效率为20%~30%,柴油机的效率为30%~45%。
热机的效率是热机性能的重要指标。
热机的效率高,在做功同样多的情况下,就消耗更少的燃料,从而节约能源,减少污染。
在设计和制造热机时,要不断改进和创新,以减少各种能量损失,提高效率。
在热机的能量损失中,废气带走的能量最多。
设法利用废气的能量,是提高燃料利用率的重要措施。
大型发电机常常用蒸汽轮机推动,为了提高燃料的利用率,人们利用蒸汽轮机排出的废气来供热,这就是热电站。
这种既供电又供热的热电站,比起一般的火电站来,燃料的利用率大大提高。
【典例探究1】如图,是我国自主研制的实用型地效飞机,地效飞机可以低空飞行,能停在水面或地面上,在客运、货运、旅游救护、海洋监测等方面具有广阔的应用前景。
地效飞机某次执行任务,以180km/h的速度匀速飞行了90km,消耗燃油的质量为36kg,发动机的效率为40%,已知燃油热值为4.5×107J/kg,假设燃油完全燃烧,地效飞机这次执行任务的过程中,下列计算正确的是()①地效飞机飞行的时间为0.5h;①消耗的燃油完全燃烧放出的热量为1.62×109J;①飞机做的有用功为6.48×108J;①地效飞机飞行过程中受到的阻力为7200N。
人教版九年级物理第十四章内能的利用总复习讲义

第二讲内能的利用重点:热机的工作原理,热机的效率,热量的计算难点:热值的概念的理解,热机效率的计算方法:控制变量法,比较法,转换法,模型法一、知识点通关站【知识点 1】热机1.热机是将能转化为能的机械。
2.内燃机是由、、、四个冲程组成的。
【共同探究】:演示酒精灯对试管中的水加热时,水内能的变化。
水沸腾后会出现____________现象,在这个实验中燃料的______能通过燃烧转化为____能,又通过______对_____做功,把_____能转化为____能。
3、完成下表中的填空内燃机的工作过程表进气门开关排气门开关活塞的运动曲轴的运动能量的转化吸气冲程开关向下半周压缩冲程向周能→能做功冲程向周能→能排气冲程向周联系(1)每个工作循环飞轮转周,完成个做功冲程(2)在一个工作循环中,只有第三个冲程燃气对外做功,其他三个辅冲程不但不做功,还要消挺机械能(3)做功冲程为其他三个冲程提供能量,其他三个冲程为第三冲程做功提供基础(4)依靠的惯性完成吸气、压缩、排气冲程4、汽油机和柴油机的相同点和不同点①构造:;②吸气冲程:;③点火方式:;④效率:;相同点:;【知识点 2】热值1.1kg的某种燃料燃烧放出的热量,叫做这种燃料的热值,煤的热值是3×107J/kg,其物理意义是,要是有4kg的煤完全燃烧能放出____ ___J的热量。
2热值是燃料的一种,只与有关,与无关。
其物理量符号是______。
它的单位是_________,符号是。
3公式:,;4变形公式:;【知识点 3】热机的效率1.与之比叫做热机的效率,热机的效率总是。
2.公式:;3.内能的利用效率:①思考:我们利用内能可以______和_____。
②由于燃料很难完全燃烧,所以实际放出的热量比计算出的热量值要的多。
而且有效利用的热量又比实际放出的热量。
(填大、小)所以利用内能时就存在效率问题。
③取暖的煤炉子、做饭的煤气炉子等各种炉子是通过燃料的燃烧获得_____能,传递给水、食物一部分为人类服务。
初二物理《能量转化效率》知识点

初二物理《能量转化效率》知识点能量转化效率能量转换效率:是指一个能量转换设备所输出可利用的能量,相对其输入能量的比值。
输出可利用的能量可能是电能、机械功或是热量。
主要和输出能量可利用的程度有关。
公式:效率=初中物理能量转化效率知识点(二)一、能量转化效率计算(公式:能量转化效率=有效利用的能量÷总能量)1、炉子的效率:3例题:用天然气灶烧水,燃烧0的天然气,使100g的水从20℃升高到70℃已知水的比373热容=42×10/(g·℃),天然气的热值q=70×10/。
求:30天然气完全燃烧放出的热量Q放。
(2)水吸收的热量Q吸。
(3)燃气灶的效率η。
2、太阳能热水器的效率:7例题:某太阳能热水器的水箱接受太阳热辐射24×10,如果这些热量使水箱内0L温度30℃的水,温度上升到7℃,求太阳能热水器的效率。
3、汽车的效率:例题:泰安五岳专用汽车有限公司是一家大型的特种专用汽车生产基地。
该厂某型号专用车在3车型测试中,在一段平直的公路上匀速行驶6,受到的阻力是30×10N,消耗燃油1×-333370(假设燃油完全燃烧)。
若燃油的密度ρ=08×10g/,热值q=4×10/g,求:(1)专用车牵引力所做的功。
(2)已知热机效率η=(式中为热机在某段时间内对外所做的功,Q为它在这段时间内所消耗的燃油完全燃烧所产生的热量),则该专用车的热机效率是多少?4、电热水器的效率:例题:标有“220V,1000”的电水壶内装有2g的水,正常工作10in,使水温升高了0℃,求:(1)水吸收的热量是多少?(2)电水壶消耗了多少的电能?(3)此电水壶的效率是多少?、电动机车的效率:电动自行车以其轻便、经济、环保倍受消费者青睐。
某型号电动自行车的主要技术参数如表所示。
在某平直路段上,电动自行车以额定功率匀速行驶时,受到的平均阻力为40N。
若自行车以7/s的速度行驶了1in则,①此时自行车克服阻力做了多少功?②消耗了多少的电能?③电动自行车的效率多大?Q巩固练习:、天然气在我市广泛使用,已知天然气的热值为4×10/。
能源的转换与利用课件

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
初中物理能量转化效率专题复习课件

4.6×107J/kg。小汽车发动机的效率为25%。则下列说法正确的是( ABC )
A.运动的时间为1.5h
B.发动机所做的有用功为1.08×108J
C.汽车所受的阻力为1000N
D.消耗汽油的质量为5kg
作业
2.4 106 3 106
熟记公式
找对能量
W有用 解决问题
反馈练习2
2-1实验:手 能量 生活中的 摇发电机发电 转化 发电方式
机械能 水力发电 火力发电
风力发电
等
1、摇动把手用力不可过i猛shi,免得皮带脱落 2、二极管灯泡要遮盖一下,以便观察发光情况
2-2实验:酒 能量 生活中的 精灯加热试管水 转化 应用
分3
分3 实验:
能量 生活中 转化 的应用
范例:求电热器的加热效率η
电能 电 热
器
新电热水壶正常工作400s,把质 量为1kg的水从20℃加热到100℃,其加热效 率是多少?
W有用
W总
5
W有用 Q吸 cmt
4
W总 W电 pt
3
P U 2 2 R0
思路
R0
1
U0 I0
分解一:求R0的阻值
2、小华用额定功率为1000W的电烤箱正常工作10min,烤好了几个鸡翅。如果鸡翅吸
收的热量是5.4×105J,这台电烤箱的效率是( B )
A.80%
B.90%
C.75%
D.60%
(多选)3.一辆使用汽油为燃料的小汽车,以72km/h的速度在水平路面上匀速行驶时,
发动机的实际输出功率为20kW。若小汽车行驶的路程为108km,已知汽油的热值q=
3.36 105 4.4 105
76.4%
《能量的转化与守恒》 讲义

《能量的转化与守恒》讲义在我们生活的这个世界里,能量的转化与守恒是一个极其重要的概念。
它不仅是物理学中的基本定律,也深深影响着我们日常生活的方方面面。
首先,让我们来理解一下什么是能量。
能量,简单来说,就是使物体能够做功的本领。
它存在于各种不同的形式之中,比如常见的动能、势能、热能、电能、化学能等等。
动能,大家应该都不陌生。
一个运动的物体就具有动能。
比如说快速奔跑的汽车、飞行中的子弹,它们都因为在运动而具有动能。
动能的大小与物体的质量和速度有关,质量越大、速度越快,动能就越大。
势能则有多种类型,比如重力势能和弹性势能。
当一个物体被举高时,它就具有了重力势能。
像高山上的石头,相对于地面就具有较大的重力势能。
而被压缩或者拉伸的弹簧具有弹性势能。
热能是由于物体内部分子的热运动而产生的能量。
我们感受到的温暖,就是热能的一种表现。
一杯热水比一杯凉水具有更多的热能。
电能,在现代社会中扮演着至关重要的角色。
电灯发光、电器运转,都离不开电能。
化学能则存在于燃料、食物等物质中。
当燃料燃烧或者我们的身体消化食物时,化学能就会转化为其他形式的能量。
那么,能量是如何转化的呢?让我们通过一些例子来看看。
水力发电就是一个典型的能量转化过程。
水从高处流下,其重力势能转化为水轮机的动能,水轮机带动发电机转动,将动能进一步转化为电能。
在骑自行车的时候,我们用力蹬踏板,身体内储存的化学能转化为肌肉的动能,通过链条传动,最终使自行车前进,动能又克服摩擦力和空气阻力做功,转化为热能散发到周围环境中。
太阳能热水器是利用太阳能将水加热。
太阳能被热水器吸收后,转化为水的热能。
这些例子都表明,能量在不同的形式之间不断地转化。
而能量守恒定律告诉我们,在一个封闭的系统中,能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只会从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到另一个物体,而总的能量保持不变。
这个定律是经过无数次的实验和观察总结出来的,具有极其重要的意义。
科普中国中小学自然科学认识能源的转换和利用效率

科普中国中小学自然科学认识能源的转换和利用效率能源是维持人类生存和社会发展所必需的重要资源,而能源的转换和利用效率对于保护环境、提高经济效益以及可持续发展至关重要。
在中国中小学的自然科学课程中,学生需要深入了解能源的转换和利用效率,以培养他们的环境保护意识和科学素养。
本文将就中国中小学自然科学课程中的能源转换和利用效率进行科普。
一、什么是能源?能源是指能够进行有用的功或者热的物质或场。
常见的能源包括化石能源、可再生能源和核能等。
化石能源是通过煤炭、石油和天然气等矿物资源产生的,可再生能源是指太阳能、水能和风能等可以再生的能源,核能是指核裂变和核聚变产生的能量。
二、能源转换的方式能源转换指的是将一种形式的能源转化为另一种形式的过程。
常见的能源转换方式包括燃烧、发电和储能等。
1. 燃烧燃烧是指将化学能转化为热能和光能的过程。
例如,我们平时使用的石油、天然气和煤炭等化石能源通过燃烧可以转化为热能,再利用热能进行加热、照明或者发电等。
2. 发电发电是指将其他形式的能量转化为电能的过程。
例如,火力发电厂利用燃烧产生的热能转化为机械能,进而再转化为电能。
水力发电厂则利用水能转化为机械能,再转化为电能。
核能发电厂则是利用核能产生的热能转化为机械能,再转化为电能。
3. 储能储能是指将能源储存起来,以备不时之需。
常见的储能方式包括蓄电池、蓄热装置和水库等。
蓄电池可以将电能储存起来,以备不时之需;蓄热装置可以将热能储存起来,以供加热使用;水库可以储存水能,以备发电时使用。
三、能源利用效率的重要性能源利用效率是指能源转换过程中有用能量的比例,是衡量能源转换效果的重要指标之一。
提高能源利用效率可以减少能源的浪费,节约资源,降低环境污染并提高经济效益。
提高能源利用效率主要有以下几个方面的工作:1. 技术创新通过技术创新,可以研发出更加节能高效的设备和技术。
例如,开发高效的火力发电装置和改进传统发电设备,提高其能源转换效率;研发高效的电动汽车和节能家电,减少能源的消耗。
能源与动力工程能源转换复习重要原理梳理

能源与动力工程能源转换复习重要原理梳理能源是现代社会发展不可或缺的重要支撑,而能源转换则是能源在各行各业中发挥作用的关键环节。
能源与动力工程是研究能源转换的学科领域,涉及到各种能源的转化和利用方式。
本文将重点讨论能源转换的重要原理,并将其梳理如下。
一、热力学原理热力学是研究能量转化和传递规律的学科,对于能源转换具有重要的指导意义。
热力学的重要原理包括能量守恒定律、热力学第一定律和热力学第二定律。
1. 能量守恒定律:能量在转换过程中总量保持不变。
在能源转换中,通过合理设计能量流动路径和利用技术手段,可以实现能量守恒。
例如,汽车发动机中化学能转化为热能,再转化为机械能驱动车辆运动。
2. 热力学第一定律:能量转化的过程中,能量可以从一种形式转化为另一种形式,但总能量保持不变。
这一定律告诉我们,无论能源转换中经历多少次转化,系统中的总能量始终是恒定的。
如电站中燃料的化学能转化为电能。
3. 热力学第二定律:自然界中存在一种不可逆的趋势,即热能只能从高温物体向低温物体传递,而无法反向传递。
这一定律限制了能源转换中的效率。
考虑到热能的损失,我们需要通过改进系统结构和优化工艺技术来提高能源转换的效率。
二、动力学原理动力学是研究物体运动规律的学科,对于能源转换中的机械设备运行具有重要作用。
能源转换中的动力学原理主要包括牛顿三定律和能量守恒定律。
1. 牛顿第一定律:物体在不受外力作用时保持静止或匀速直线运动的状态。
应用于能源转换中,我们需要通过合理设计机械结构,使得转化能源的装置能够保持稳定运行。
2. 牛顿第二定律:物体的加速度与作用在物体上的力成正比,与物体的质量成反比。
在能源转换中,我们需要根据物体的质量和受力情况,合理设计动力系统,以实现能量的转化。
3. 牛顿第三定律:作用在物体上的作用力和物体对该力的反作用力大小相等,方向相反,且作用在不同物体上。
能源转换中的动力学原则要求我们在设计中考虑力的平衡和作用力的传递,使得能源转换系统能够牢固可靠地运行。
初二物理《能量转化效率》知识点

初二物理《能量转化效率》知识点初二物理《能量转化效率》知识点能量转化效率能量转换效率:是指一个能量转换设备所输出可利用的能量,相对其输入能量的比值。
输出可利用的能量可能是电能、机械功或是热量。
主要和输出能量可利用的程度有关。
公式:效率=初中物理能量转化效率知识点(二)一、能量转化效率计算(公式:能量转化效率=有效利用的能量÷总能量)1、炉子的效率:3例题:用天然气灶烧水,燃烧0.5m的天然气,使100kg的水从20℃升高到70℃.已知水的比373热容c=4.2×10J/(kg·℃),天然气的热值q=7.0×10J/m。
求:3(1)0.5m天然气完全燃烧放出的热量Q放。
(2)水吸收的热量Q吸。
(3)燃气灶的效率η。
2、太阳能热水器的效率:7例题:某太阳能热水器的水箱接受太阳热辐射2.4×10J,如果这些热量使水箱内50L温度30℃的水,温度上升到57℃,求太阳能热水器的效率。
3、汽车的效率:例题:泰安五岳专用汽车有限公司是一家大型的特种专用汽车生产基地。
该厂某型号专用车在3车型测试中,在一段平直的公路上匀速行驶 5.6km,受到的阻力是3.0×10N,消耗燃油1.5×-3333710m(假设燃油完全燃烧)。
若燃油的密度ρ=0.8×10kg/m,热值q=4×10J/kg,求:(1)专用车牵引力所做的功。
(2)已知热机效率η=(式中W为热机在某段时间内对外所做的功,Q为它在这段时间内所消耗的燃油完全燃烧所产生的热量),则该专用车的热机效率是多少?4、电热水器的效率:例题:标有“220V,1000W”的电水壶内装有2kg的水,正常工作10min,使水温升高了50℃,求:(1)水吸收的热量是多少J?(2)电水壶消耗了多少J的电能?(3)此电水壶的效率是多少?5、电动机车的效率:电动自行车以其轻便、经济、环保倍受消费者青睐。
能源学公式大揭秘能源转换与利用效率的数学描述

能源学公式大揭秘能源转换与利用效率的数学描述能源转换与利用效率是能源学中一个重要的概念,它描述了能源在转换和利用过程中的损失程度。
通过数学的描述和公式,我们可以更准确地评估能源转换与利用的效率。
一、能源转换效率的数学描述能源转换效率是指能源从一种形式转换为另一种形式时,所损失的能量与输入能量之比。
以一般能源转换过程为例,能源转换效率(η)可表示为:η = 输出能量 / 输入能量其中,输出能量是转换过程中能够利用到的能量,输入能量是转换前所输入的总能量。
能源转换效率的取值范围为0到1之间,通常以百分比形式表示。
以火电厂发电为例,火电厂中化石燃料如煤炭、天然气在燃烧过程中释放出热能,然后通过锅炉将水加热成蒸汽,再通过汽轮机驱动发电机发电。
这个过程中,能源转换效率可以表示为:η = 发电量 / 燃料燃烧释放的热能通过数学计算,我们可以得到具体的数值,衡量火电厂转换能源的效率。
二、能源利用效率的数学描述能源利用效率是指在能源使用过程中,能够转化为有用能量的比例。
能源利用效率可以通过以下公式来描述:η = 有用能量 / 输入能量其中,有用能量是指能够直接应用于实际工作或生活中的能量形式,输入能量是指能源在利用过程中所输入的总能量。
能源利用效率的取值范围同样为0到1之间。
以汽车的燃油利用效率为例,汽车燃烧汽油来产生动力,从而驱动车辆运行。
能源利用效率可以表示为:η = 行驶里程 / 燃油能量这个公式可以通过实际测试来得到具体的数值,帮助人们评估汽车的能源利用效率。
三、能源损失率的数学描述能源损失率是指能源转换和利用过程中所损失的能量与总输入能量之比。
能源损失率可以通过以下公式来描述:损失率 = (输入能量 - 输出能量)/ 输入能量能源损失率的取值范围同样为0到1之间。
以光伏发电为例,光能通过光伏电池转换为电能,这个过程中会有一定的能量损失。
能源损失率可以表示为:损失率 = (输入光能 - 输出电能)/ 输入光能通过计算能源损失率,我们可以了解光伏发电系统转换和利用能源的效率。
能量转换与效率

能量转换与效率能量是指物体所具有的进行工作或引起变化的能力,是物理学中非常重要的概念。
能量的转换是指能量从一种形式转变为另一种形式的过程。
而能量转换的效率则关注能量转换过程中有多少能量被成功利用,以及有多少能量被浪费的问题。
本文将探讨能量转换的各种形式以及提高能量转换效率的方法。
一、能量转换的形式能量可以存在于多种形式,常见的有以下几种:1. 动能转换:物体的运动能量可以转换为其他形式的能量,比如机械能、声能、电能等。
2. 热能转换:热能是物质内部微观粒子的热运动所具有的能量,可以转换为机械能、电能等。
3. 光能转换:光能是指由物体辐射出的能量,可以转换为电能、化学能等。
4. 化学能转换:化学反应过程中,物质内部化学键的结合与断裂会伴随能量的释放与吸收,这就是化学能的转换。
二、能量转换的效率能量转换的效率是指能量转换成最有用形式的比例。
在能量转换过程中,总会有一部分能量因为摩擦、散热等原因被浪费掉,而不能转化为有用的形式。
提高能量转换效率,可以更好地利用能源资源,减少能源的浪费,对环境保护和可持续发展有着重要的意义。
为了提高能量转换的效率,可以采取以下几种方法:1. 设计高效的能量转换装置:通过科学合理的设计,提高能量转换器件的效率,减少能量的损失。
例如,在风力发电装置中,优化叶片的形状和材料,可以提高风能转换为电能的效率。
2. 减少能量转换过程中的能量损耗:能量转换过程中往往会伴随能量的损耗,比如摩擦产生的热能损失、电线电阻导致的电能损耗等。
通过降低这些损耗,可以提高能量转换的效率。
减少轮滑运动中摩擦损失、采用导电性能更好的材料等方法都可以减少能量转换过程中的能量损失。
3. 优化能源利用方式:合理选择能源利用方式,可以提高能量转换效率。
例如,电能的转换效率要比燃烧能源产生的机械能高得多,因此在一些需要机械能的场合,可以优先选择使用电能,以提高能量的利用效率。
4. 结合多种能源进行转换:在能量转换过程中,结合不同的能源进行综合利用,可以提高能量的转换效率。
能量转换和效率

能量转换和效率引言:能源是现代社会发展和生产的重要基础,能源的有效利用和转换是保证社会经济可持续发展的关键。
本文将探讨能量转换和效率的概念、意义以及相关技术的发展与应用,旨在强调我们在使用能源时需要考虑能量转换的效率,以期提高能源利用效率,降低能源消耗和环境污染。
一、能量转换和效率的概念1. 能量转换:指将一种形式的能量转变为另一种形式的过程。
常见的能量转换形式包括热能转化为机械能、光能转化为电能等。
2. 能量效率:指能量转换过程中所能得到的有用能量与总能量之间的比例关系。
能量效率越高,能源利用效率就越高。
二、能量转换和效率的意义1. 节约能源:能量转换和效率高,可以在能源转换过程中减少能量损耗,从而减少能源消耗,降低能源依赖性。
2. 降低成本:能量转换和效率高,可以降低能源成本,提高生产效益,减少企业的能源开支。
3. 环境保护:能量转换和效率高,意味着相同的能量需求可以通过更少的能源供给实现,减少了对自然资源的开采和环境污染。
三、能量转换和效率的提高1. 技术创新:随着科技的发展,各种能源转换和储存技术得到了迅猛发展,如太阳能光伏发电技术、能量储存技术等,这些技术的应用可以大大提高能量转换和效率。
2. 设备改进:优化和改进传统的能源转换设备,如燃煤发电厂的锅炉和汽轮机的改进,可以提高设备的能量利用效率。
3. 能源管理:通过合理设计和规划能源供应和消费系统,采用智能化能源管理系统,对能源使用进行监测和控制,可以最大程度地提高能源利用效率。
四、能量转换和效率的实践与应用1. 以太阳能为例:太阳能是一种清洁、可再生的能源,其转换和利用具有高效性。
太阳能电池板将光能转换为电能,光热发电则将太阳能转化为热能,用于驱动蒸汽涡轮发电机组。
2. 以风能为例:风力发电是将风能转换为电能,风电场通过风力发电机将风能转化为电能。
随着风力发电技术的发展,其能量转换效率逐渐提高,成为重要的可再生能源之一。
3. 以能源管理为例:通过建立能源管理体系,制定能源管理计划和能源管理指标,对能源供应和消费进行全面分析和控制,可以提高能源利用效率,降低能源浪费。
能源利用与能量转换效率

能源利用与能量转换效率一、能源的概念与分类1.能源的定义:能源是用于产生动力、热能、光能等的一种物质资源。
2.能源的分类:a.常规能源:如煤炭、石油、天然气等。
b.非常规能源:如太阳能、风能、水能、生物质能等。
c.可再生能源:如太阳能、风能、水能、生物质能等,可以在自然界里源源不断地得到补充。
d.不可再生能源:如煤炭、石油、天然气等,在自然界里经过亿万年形成,短期内无法得到补充。
二、能源的利用1.能源的转化:能源在使用过程中,其形式和性质会发生变化,如将化学能转化为热能、电能等。
2.能源的利用方式:a.直接利用:如烧柴做饭、火力发电等。
b.间接利用:如使用电力、热力等能源产品。
三、能量转换效率1.能量转换效率的定义:能量转换效率是指在能量转换过程中,输出能量与输入能量的比值,用百分比表示。
2.能量转换效率的计算公式:能量转换效率 = (输出能量 / 输入能量) × 100%3.影响能量转换效率的因素:a.能源的质量:能源质量越高,能量转换效率越高。
b.转换设备的性能:设备性能越好,能量转换效率越高。
c.能源的使用方式:合理的使用方式可以提高能量转换效率。
四、提高能量转换效率的意义1.节约能源:提高能量转换效率可以减少能源的浪费,从而节约能源。
2.减少环境污染:提高能量转换效率可以减少能源的消耗,降低环境污染。
3.降低能源成本:提高能量转换效率可以减少能源的消耗,降低能源成本。
五、我国的能源政策与能源利用现状1.我国能源政策的基本原则:a.节约优先,合理利用能源。
b.结构优化,调整能源结构。
c.科技创新,提高能源利用效率。
d.保护环境,促进可持续发展。
2.我国能源利用现状:a.能源消费总量持续增长。
b.能源结构以化石能源为主。
c.能源利用效率相对较低。
d.能源供应与需求矛盾突出。
六、中学生如何节能减排1.培养良好的节能习惯:如关灯、节水、减少空调使用等。
2.倡导绿色出行:如步行、骑自行车、乘坐公共交通工具等。
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1、能源加工转换企业转换效率问题
能源加工转换效率直接影响到企业综合能源消费量的准确与否,也是目前出现问题比较多的地方。
分类别来看:
1)火力发电效率及其煤耗问题
火力发电转换效率一般情况下是相对稳定的。
一组发电设备的投产运行,在没有大的技术改造和发生大的运行事故,导致机组停机和点火的次数、频率加大的情况下,其转换效率是相当稳定的。
2007年全国规模以上工业企业火力发电效率为35%左右,中国电力联合会的统计口径为6000千瓦以上机组的发电企业,其发电效率数据略高于35%,而全部工业企业火力发电效率则会低一些。
火力发电转换效率的变化:要重点审核不同时期企业填报能源转换效率,及发生大幅波动的原因。
在修订本期数据的同时,要注意统计口径,同时要对去年同期数据进行修订,以保证数据的可比性。
火力发电标准煤耗:火力发电标准煤耗是检验火力发电转换效率的重要指标,火力发电效率越高,其发电煤耗就越低。
一般情况单机20万千瓦以上机组正常运行,发电标准煤耗一般在340克/千瓦小时左右,而单机几千千瓦到几万千瓦的综合利用小电厂的机组,发电标准煤耗则达到500克/千瓦小时以上,有的高达近1000克/千瓦小时左右。
同时,发电机组的运行状况对煤耗影响也很大,要关注停机和点火的次数和频率。
2)供热效率及相关问题
生产热力对工业企业来讲,是个普遍存在的生产活动,按照制度规定,如果企业产出的热力完全自产自用,可不填报加工转换表,也不反映其供热效率。
但产出的热力部分或全部外供时,则需要填报
加工转换表,计算加工转换投入、产出和效率,目前企业服役期锅炉热效率有60%到90%不等。
热电联产。
热电联产企业的投入量,需要将能源投入分劈,在供热和发电两方面分别填报投入量,热电联产企业能源投入量,无法事先划分,而又确需划分的,可参照下面两种事后划分方法划分。
方法一:产出分劈方法。
将热力和电力产出折算为标准量,然后按这个比例再分摊投入量,如果投入的是多种能源,也要按比例分别分摊,例如:原煤需要按比例分摊,如果还有油或者其他的能源,每一个能源品种都要使用相同比例分摊。
方法二:能源转换效率推算。
如果方法一计算获得的能源转换效率,与本地区电力和热力转换效率或相同机组填报差异比较大,可以依据本地区供热和发电企业平均的能源转换效率计算,推算出各自的投入比例。
在选择能源分劈方式的时候,还要关注同一企业不同时期的数据衔接问题。
3)原煤入洗效率问题
能源统计反映的只是炼焦洗煤,不包括动力洗煤。
原煤入洗效率和煤质的好坏关系非常密切。
目前,全国原煤入洗效率在75%到95%不等。
原煤入洗在核算产出量,计算洗煤加工转换效率时,不能把煤矸石计算在洗煤厂产品的产出量中,如果煤矸石计算产出,洗煤的加工转换就是100%,如果洗煤厂用煤矸石发电,应该在煤矸石对应的“回收利用”,填出它的回收利用量,用其发电的再填投入,之后填报发出电的产出量,电用于本企业消费则再填电的消费量。
4)炼焦效率问题
目前,随着炼焦企业深加工的开展,加大副产品回收,使炼焦转换效率不断提高,有的高达95%以上,而有些落后地方的改良焦和土焦转换效率还有低到50、60%的。
焦炉煤气不能填报回收利用,而要填产出量,但不包括其放散量。
5)制气(煤气生产)效率问题
煤质的好坏对制气的能源转化效率有着至关重要的影响,其效率大体在75%到95%以上,但不会超过100%。
炼焦制气问题。
填报炼焦和制气能源加工转换投入时,以企业为划分对象,炼焦为主则只填报炼焦转换类别,制气为主则只填报制气转换类别,不要按照炼焦和制气的产出分劈能源投入量。
6)炼油效率问题
炼油的能源转化效率,大的炼油厂和小炼油厂的效率差别也是比较大的,大厂可高到90%以上,小的也有80%左右的。
要多考察年度、月度、季度能源转化效率的变化情况,对于特大型企业,还需要考察分品种产出的能源转化效率。
2、原煤的系数问题
原煤的系数问题是目前比较麻烦的一个问题,按照制度规定,原煤折标系数的采用,企业有热值测试能力的要求按实测系数计算。
而现实中这一系数的变动比较大,有的在月度间,有的在季度间,有的在年度间,直接对能源消费量产生较大影响。
折标系数的变动,也就是一个企业所使用的煤的热值一般来讲,是变动不大的,尤其是电力、化工、炼焦类企业煤质的变化关系到设备的稳定运行问题。
对于企业一年间分批次多次购煤,要对其每个批次测试的发热量采用加权平均法计算平均发热量,从而获得其折标系数。
3、综合能源消费量增速控制问题
一般情况下,尤其是企业没有完成大的节能技改工程的情况下,其综合能源消费量是随着产值的增长而增长,其主要产品单耗变化也很小,对企业可以通过其能源消费量与产值的增速相对比,来判断其能源消费量的增长情况。
还可以通过与分行业工业增加值和主要产品产量增长情况来对比分析把握。
二、其它问题
1、能源库存问题
由于核算库存的时点性原则,上年末库存就是今年的年初库存量,如无核算错误需调整,年初库存是一个不变的量。
2、工业生产能源消费与非工业能源消费问题
一个企业能源消费量的划分要依据其消费的性质,按照制度规定,分别划分为工业生产消费与非工业消费,但现实中由于种种原因(基础及考核),非工业消费变动较大,如需调整要报告期和基期一起调整,保持口径的可比。
3、交通运输能源消费问题
该指标是按消费能源的载体为车辆划分的一个能源消费指标。
由于是用于车辆消费,所限消费品种主要是汽油、柴油,及个别企业特殊作用的燃煤和电力驱动的车辆。
除此之外,没有别的能源品种消费。
一、回收能的有关问题
1、工业企业能源购进、消费及库存附表“回收利用”指标的品种范围
“回收利用”指标主要是指“余热、余气等余能”的回收再利用,回收利用的能源品种主要涉及:热力、高炉煤气(转炉煤气)、其他能源(煤矸石、工业废料、垃圾做燃料用)等。
2、工业企业能源购进、消费及库存附表“回收利用”指标填报要求
填报该指标主要把握两个原则:第一,计算综合能源消费量时,“余热余能”不能重复。
“余热余能”的产生是企业所投入的能源在消耗过程中产生的新形式的能量,如果再要计算到综合能源消费量中就等于重复计算;第二,企业回收的“余热余能”投入本企业加工转换活动,且产出的能源计算了产量,则必须填报“回收利用”指标。
同时还必须再填报相应的能源加工转换投入,要反映能源转换活动的全过程。
企业填报“回收利用”指标可能有以下几种情况:
第一,企业实际存在“回收利用”,全部自用。
情况一,回收后全部用于本企业终端消费,而不是用于加工转换消费,可以不填报“回收利用”项,同时也不填报“工业生产消费”;情况二,回收后全部用于本企业加工转换消费,则要填报“回收利用”项,同时在相应的“工业生产消费”栏填报相应的消费量。
上述两种方法对于企业综合能源消费量都没有影响。
第二,企业实际存在“回收利用”,全部计算产量且作为能源产品销售。
需要填报“回收利用”,但不填报“工业生产消费”;如果不是作为能源产品销售,则不填报“回收利用”。
洗煤企业产生的煤矸石用于销售,则不填报“回收利用”项目,不能扣减综合能源消费量。
第三,企业实际存在“回收利用”,部分用于销售,部分用于本企业消费。
用于消费部分可参照上面第一种情况处理,用于销售可参照上面第二种情况处理。
第四,企业不存在“回收利用”,P201-1表却填报了“回收利用”。
需从企业生产工艺、生产流程、销售等方面作出判断,按实际情况修改。
第五,企业外购的各种余热、余气等余能,作为能源产品消费,视同购入其他能源处理。
要全部反映其购进、消费,包括用于加工转换消费的全过程。
现举例如下:
例1:比如企业利用自产的煤矸石(或工业废料、垃圾、高炉煤气、转炉煤气)发电。
在填报P201表和P201-1表时,消费量合计、工业生产消费、发电投入量、回收利用等指标应填报消费的煤矸石(或工业废料、垃圾、高炉煤气、转炉煤气)量,二次能源产出量应填报电的产量。
如果所发的电,本企业又消费,则同时填报电的消费量。
例2:炼焦厂用焦炉煤气发电,炼焦厂投入洗精煤生产焦炭、焦炉煤气和其他焦化产品,焦炉煤气又用来发电。
在填报P201表和P201-1表时,要填报洗精煤的消费和炼焦的投入量,同时填报焦炭、焦炉煤气和其他焦化产品的产出量,如焦炉煤气放散,则不算产出量。
填报焦炉煤气的消费量和焦炉煤气用于发电的投入量,同时填报电力的产出量。
如果所发的电,本企业又消费,则应同时填报电的消费量。
焦炉煤气不能填报回收利用量,因为焦炉煤气是炼焦的一种副产品而
不是余气,且焦炉煤气作为炼焦转换的产出已进行了统计。
如果焦炉煤气不是用来发电,而是直接作为燃料消费,则填报消费量。
例3:企业利用排放的余热(高温蒸汽或高温废气)的热能发电,以达到提高能源使用效率。
统计时如果企业能够有效的计量“余热发电”的热能投入,在填报P201表和P201-1表时,可以填报热力的消费量、用于发电的热力投入量,热力的回收利用量,所发电量填报二次能源产出量。
如果企业不能够有效的计量“余热发电”的热能投入,在填报P201表和P201-1表时,不用填报热力的消费、用于发电的投入量和回收利用量,只填报电力的产出量(此时全社会能源回收总量略受影响),如电力用于消费,则还应填报电的消费量。