物理第17章能源与可持续发展

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物理第17章能源与可持续发展
能 源 革 命
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三次能源革命：
•第一次：钻木取火 •第二次：蒸汽机的发明 •第三次：可控制和能释放的装置-反应堆
能量的转化和转移的方向ຫໍສະໝຸດ Baidu：
•不是什么能量都可以利用的，能量的利用 是有条件的，也是有代价的； •有的东西可以转化为能源，有的却不能， 尽管能源是守恒的，但仍要节约能源。
一 次 能 源
二次能源
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常规能源
可再生能 源
不可再生 能源
水能、生物能、风能
煤、石油、天然气等矿 物资源、核裂变等
新能源
可再生能 源
不可再生 能源
太阳能、地热能、沼气 、潮汐能、风能等
核聚变、油贡岩、油砂 等
如电能（水电、核电、火电）、沼气、汽油、焦炭、 蒸气、工业余热等
物理第17章能源与可持续发展
物理第17章能源与可持 续发展
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2020/11/22
物理第17章能源与可持续发展
一 、 能 源 家 族
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能源家族的成员 • 化石能源 • 生物质能 • 太阳能 • 风能、水能 • 地热能 • 电能
物理第17章能源与可持续发展
能源的分类
按转换条件分 按利用状况分
按性质分
地球吸收太阳能的途径 人们利用太阳能的途径
物理第17章能源与可持续发展
太阳能的利用
•人类设法直接利用太阳能； •在光热转化中，通过太阳集热器把太阳辐射的能量 转化为热能； •太阳转化为电能有两种途径：光→电转化，即光发 电；光→热电转化，即热发电； •光能转化为电能的效率极低，通常只有10%左右； •把太阳能转化为化学能。
物理第17章能源与可持续发展
第一颗原子弹爆炸
1964年10月16 日中国第一颗 原子弹爆炸
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物理第17章能源与可持续发展
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聚变
在超高温下结合的 原子核会释放出更大的 核能，有时也叫热核反 应。如果不加以控制， 其威力比原子弹更大， 破坏力更强；
科学家预言：通过 可控制聚变来利用核能 ，有望彻底解决人类能 源不足的问题，这是一 种无限的、清洁的、安 全的新能源。 物理第17章能源与可持续发展
第一颗氢弹爆炸
1967年6月17 日,我国第一 颗氢弹爆炸 成功
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物理第17章能源与可持续发展
三 、 太 阳 能
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特点：
1、太阳----巨大的“核能火炉” 2、太阳能是人类能源的宝库 3、太阳能可利用
不足：
单位面积上获取的能量相对较小，不同地区能 量分布不均。
太阳能的利用：
石油危机！
来源：美国地质调查局，红色部分为世界石油储量分布
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物理第17章能源与可持续发展
能源危机
石油危机说明能源危机已经来临；
解决能源问题的主要出路： 1、节约利用现有能源； 2、开发和利用新能源。
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物理第17章能源与可持续发展
二 、 核 能
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原子、原子核、核能
物理第17章能源与可持续发展
3rew
演讲完毕，谢谢听讲!
再见，see you again
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2020/11/22
物理第17章能源与可持续发展
• 原子：由质子、中子、电子 三种粒子组成。
• 原子核：肉眼看不见，但内 部贮藏了巨大的能量。
• 核能：原子核分裂或聚合所 释放出的惊人能量。（分为 核裂变能和核聚变能两种。）
物理第17章能源与可持续发展
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裂变
裂变分为受控核裂变 和不受控核裂变两种；
核电站利用核能发电 ，它的核心设备是核反应 堆，核反应堆中发生的链 式反应，是可以控制的
物理第17章能源与可持续发展
能 源 与 可 持 续 发 展
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未来的理想能源的条件：
1、足够丰富，可保证长期使用； 2、足够便宜，可保证多数人用得起； 3、相关技术成熟，可保证大规模使用； 4、足够安全、清洁、可保证不会严重影响环 境。
解决能源危机的出路：
1、节约使用石油、煤和天然气等常规能源， 提高使用效率； 2、大力开发新能源，如：太阳能、地热能、 核能、潮汐能、风能、可燃冰等能源。