《新能源》王培红主编|(epub+azw3+mobi+pdf)电子书下载

图书名称：《新能源》

【作　者】王培红主编

【丛书名】战略性新兴产业科普丛书

【页 数】 153

【出版社】 江苏凤凰科学技术出版社 , 2019.12

【ISBN号】978-7-5713-0670-0

【分 类】新能源-普及读物

【参考文献】 王培红主编. 新能源. 江苏凤凰科学技术出版社, 2019.12.

图书封面：

图书目录：

《新能源》内容提要：

本书主要介绍能源常识。包括6大部分。（1）能源常识。（2）太阳能：主要介绍太阳能和其发展。（3）风力发电：主要介绍形式各异的风力发电机。（4）第四能源-生物质能。（5）科技引领-未来能源。（6）智慧能源。通俗易懂，图文并茂。

《新能源》内容试读

第一章

丰富多彩

一能源常识

战略性新兴产业科普丛书新能源

1.生活中的能量

随着科技的发展与生活水平的提高，在现实生活中，道路上飞驰的汽车、天空中飞过的飞机、大海里航行的巨轮都再常见不过了。人走累了需要休息，相比于人，这些交通工具却可以不知疲倦地行驶很长一段时间。当然，这些交通工具是不会自发运转的，需要借助内燃机、电动机等所谓的发动机给它们一些外力的作用。我们都知道要想马儿跑，又不给马儿吃草，这是不合理的。同样的道理也可以用在发动机上，只有给发动机一些能量，它才能开始运转

什么是能量呢？能量可以看作物体做功的本领，要做功就要消耗能量作为物质运动的度量，能量形式多种多样，主要包含化学能、热能、机械能、电能等

(1)化学能

世界上的大部分物质都是由数不清的很小很小的粒子分子组成，分子是保持原有物质化学性质的最小粒子。然而，分子还不是最小的粒子，分子由原子构成，而原子则由两部分组成（图1-1）：一部分是位于原子中心位置的一个密实的个头很小的核，这个核我们把它叫作原子核：另一部分则是环绕原子核转动的粒

图1-1原子结构示意图

子，我们把这种粒子称作电子。

而化学能的来源，正好与原子运动有着密切的关联。顾名思义，化学能就是物体在发生化学反应时吸收或者释放的能量。在化学反应过程中，原子核外围的电子的位置和运动状态发生了改变，同时伴随着化学能的吸收或释放。

在我们的生活中，燃烧就是最常见的一种化学反应。比如，煤、石油等燃料燃烧时，我们能很明显地感受到周围的温度升高，而这也正是储存在

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第一章丰富多彩一能源常识

煤、石油等燃料中的化学能以热能的形式释放出来的结果（图1-2）。

(2)热能

在寒冷的冬天，我们总会不由自主地做这样一个动作：通过搓动双手让手变得更加暖和。那么，在这样的过程中手为什么会

图1-2煤炭燃烧，化学能以热能形式释放

变“热”呢

从微观角度来看，其实我们双手的表面是由许许多多的分子组成的，而这些分子每时每刻都在做

一些“横冲乱撞”的没有规则的运动，它们所具有的能量叫分子动能，所有的分子动能加起来，就是物体具有的热能

当我们冬天搓动双手的时候，加剧了手表面的分子之间的无规则运动，使得分子运动变得更加“剧

图1-3搓手取暖

烈”，最终导致分子动能增加，故

而热能也随之增加。我们能明显感受到手变得更加暖和，这也正是我们对于热能最直观的感受（图1-3）。

(3)机械能

机械能是物体动能和势能的总和。

动能，顾名思义，就是由于物体处在运动状态而具有的能量。当我们在路上奔跑时我们就具有了一定的动能

势能又分为重力势能和弹性势能，是物体由于其位置或状态而具有的能量。由于物体在高处而具有的势能称作重力势能。就比如爬楼梯爬到高处，我们就具有了重力势能。由于物体形状发生变化而具有的能量为弹性势能，比如被拉伸后的弹簧就具有弹性势能。

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战略性新兴产业科普丛书新能源

在生活中，机械能变化的场景随处可见。比如，当我们去游乐园玩的时候，很多人都有乘坐过山车（图1-4)的体验，坐在过山车中，人的移动速度和高度随时随地发生着改变，从能量的角度来看，就是动能和重力势能的改变。

图1-4乘坐过山车

(4)电能

电能是人们最熟知也是最常见的一种能量了。在生活中，各种各样电器（图1-5）的运转都需要电能，比如电视机、电脑、台灯等。启动这些

图1-5常见的家用电器

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第一章丰富多彩能源常识

电器前需要做的第一件事就是接通电源，这是因为维持这些电器运转是需要消耗电能的。通电后，这些电器消耗的能量就是电能。

(5)能量的转换和转移

以上介绍的能量在一定条件下可以通过一些途径让它们之间像孙悟空一样变来变去，相互转换，从一种能量转化为另一种能量。这一过程称为能量的转换

根据能量守恒原理，能量既不会凭空出现，也不会无故消失，但可以相互转换。比如，在冬天，我们烧煤取暖是将煤炭中储存的化学能转化为热能：而钻木取火则是将动能转化为热能…

能量可以实现空间上的转移，电网、热网可以方便地将能量从（热）电厂输送到千家万户，供企业和居民生活使用。

能量也可以在时间上转移，这就是现在非常时髦的储能了。抽水蓄能电站可以在用电低谷时段利用多余电能将水提升到高位水库，存储起来。到了用电高峰，再利用高位水库的水驱动水轮发电机组发电，供用户消费。除了抽水蓄能之外，压缩空气储能、电池储能、超级电容储能等技术也得到了很好的发展。

2.巧妙利用化学能

(1)火力发电的小必密

电是日常生活中必不可少的东西，而生产电能的工厂就是发电厂。发电厂的种类很多，根据输入能量的不同，有火力发电厂、水力发电厂、核能发电厂等多种。其中，火力发电厂是指通过燃烧化石燃料释放热能并最终转化为电的发电厂，又细分为燃煤火力发电厂和燃气火力发电厂。由于我国煤炭资源相对丰富，所以燃煤火力发电厂是生活中最常见的发电厂。

在燃煤火力发电厂中有专门用于燃烧和热量转换的设备，叫作锅炉。电厂通过输煤皮带将煤炭送入锅炉内燃烧，将储存在煤炭中的化学能转化为烟气的热能，烟气的热能通过一种用于交换热量的设备—换热器对送入锅炉换热器中的高压水进行加热。加热后，水的温度升高。当水温足够高时，水会蒸发并形成水蒸气。这些高温高压的水蒸气被送入汽轮机后，推动汽

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战略性新兴产业科普从书

新能源

轮机内的动叶片转动，带动与转子连接的汽轮机轴的旋转。汽轮机轴带动发电机转子旋转，在发电机内切割磁力线最终将转子旋转的动能转化为发电机输出的电能。这些电能输送到千家万户中，为我们使用的各类电器提供维持其正常工作的电能（图1-6)。

(之

给水

过热水蒸气

包

补给水

过热器

输煤皮带

汽轮机

省煤器0

发电机

热空气

原煤斗

空气

预热器

励磁机

磨煤机

凝结水泵

给水泵

冲灰沟

冷却水

送往灰场

图1-6在燃煤电厂中，煤炭的化学能最终转化为电能

(2)强劲的汽车发动机

在我们生活中，汽车已经是最常使用的交通工具，而汽车的动力源泉就是汽油内燃机。大多数汽车都是将汽油作为燃料喷入内燃机的汽缸中，使其燃烧膨胀，在这个过程中释放大量的热能（图1-7），再通过一系列的机构将这种能量“引导”到车轮上，最终转化为车轮转动的机械能。正是使用了这种精巧的发动机，我们才可以乘坐汽车，领略大好河山，极大地方便了交通出行。

能量的转换与利用无处不在，科学技术的不断进步，使能量的转换越来越安全、便捷，也为我们的生活带来越来越多的便利。

图1-7汽车内燃机原理图

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···试读结束···