• 由于可被人类利用的能源多种多样，因 此有以下六种不同的分类方法：
（1）按地球上的能量来源分； （2）按被利用的程度分； （3）按获得的方法分； （4）按能否再生分； （5）按能源本身的性质分； （6）按对环境的污染情况分。
按地球上的能量来源分
• 来自于地球本身，如核能、地热能等； • 来自于地球外天体，如宇宙射线及太阳
• 轻质量的原子核（氘、氚等）和重质量 的原子核（铀等）核子之间的结合力比 中等质量原子核的结合力小，这两类原 子核在一定的条件下可以通过核聚变和 核裂变转变为在自然界更稳定的中等质 量原子核，同时释放出巨大的结合能。 这种结合能就是核能。
能量的性质
• 状态性 • 可加性 • 传递性 • 转换性 • 做功性 • 贬值性
Es S
热能
• 构成物质的微观分子运动的动能和势能 总和称为热能。这种能量的宏观表现是 温度的高低，它反映了分子运动的激烈 程度。通常热能Eq可表述成如下的形式：
Eq TdS
电能
• 电能是和电子流动与积累有关的一种能 量，通常由电池中的化学能转换而来， 或是通过发电机由机械能转换得到；反 之，电能也可以通过电动机转换为机械 能，从而显示出电做功的本领。
• 二次能源，即由一次能源直接或间接转 换而来的能源，如电、蒸汽、焦炭、煤 气、氢等，它们使用方便，是高品质的 能源。
按能源能否再生分
• 可再生能源，即不会随其本身的转化或 人类的利用而越来越少的能源，如水能、 风能、潮汐能、太阳能等；
• 非再生能源，它随人类的利用而越来越 少，如石油、煤、天然气、核燃料等。
能量传递过程的特点
• 能量传递的结果主要体现在两方面，即 能量使用过程中所起的作用以及能量传 递的最终去向。
• 能量传递的最终去向通常只有两条：或 转移到产品，或散失于环境，包括直接 损失和用于过程后再进入环境这两种情 况。
能量传递过程的特点
• 能量传递的实质实际上就是能量利用的 实质。如果把产品的使用也包括在内， 能量的最终去向只能是唯一的，即最终 进入环境。
• 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。第一节 能 量人类所认识的六种能量形式
• 机械能 •热 能 •电 能 • 辐射能 • 化学能 •核 能
能，以及由太阳引起的水能、风能、波 浪能、海洋温差能、生物质能、光合作 用等； • 来自于地球和其他星体的相互作用，如 潮汐能。
按被利用的程度分
• 常规能源，如煤炭、石油、天然气、薪 柴燃料、水能等；
• 新能源，如太阳能、地热能、潮汐能、 生物质能等，另外还有核能。
按获得的方法分
• 一次能源，即可供直接利用的能源，如 煤、石油、天然气、风能、水能等；
机械能
• 机械能是与物体宏观机械运动或空间状 态相关的能量，前者称为动能，后者称 为势能。
机械能
• 如果质量为m的物体的运动速度为v则该
物体的动能Ek可以用下式计算：
E
k
1 2
mv2
• 重力势能Ep可以用下式计算：
E p mgH
机械能
• 弹性势能 Eτ 的计算式为：
Eτ
1 2
k x2
• 表面能 Es可用下式计算：
能量传递过程的特点
• 在体系边界面上的能量交换通常以两种 方法进行：传热——由温差引起的能量 交换，这是能量传递的微观形式；做 功——由非温差引起的能量交换，这是 能量传递的宏观形式。
能量传递过程的特点
• 通过能量交换而实现的能量传递，即传 热和做功，其具体方式为：传热的三种 基本方式是热传导、热对流和热辐射； 做功（这里指机械功）的三种基本方式 是容积功、转动轴功和流动功（推动 功）。
• 能量传递遵循一定的规律，即能量传递 的速率正比于传递的动力而反比于传递 的阻力。
能量传递过程的特点
• 能量的传递包括转移与转换两种形式。 转移是某种形态的能量从一地转移到另 一地，从一物转移到另一物；转换则是 能量由一种形态变为另一形态。
能量传递过程的特点
• 能量传递的途径主要有两条：由物质交 换和质量输运而携带的能量称为携带能； 在体系边界面上的能量交换称为交换能。
能量的转换
• 能量在空间上的转移，即能量的传输。 • 能量在时间上的转移，即能量的储存。
能量的转换
能量的传递
能量传递过程的特点
• 能量传递是有条件的，即在有能量密度 差的条件下，能量总是从能量密度大的 物质或能量集中的地方，向能量密度小 的物质或地方传递；总是从集中到分散 并逐步达到平衡。
能量传递过程的特点
第一章 能量与能源
• 第一节 能量 • 第二节 能源的分类与评价 • 第三节 能源与人类文明 • 第四节 能源资源生产与消费 • 第五节 能源与环境 • 第六节 能源的可持续发展
《能源科学导论》黄素逸 中国电力出版社 1999
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• 物质和能量是构成客观世界的基础。
• 科学史观认为，世界是由物质构成的， 没有物质，世界便虚无飘渺；运动是物 质存在的方式，是物质固有的属性，能 量则是物质运动的度量。
按能源本身的性质分
• 含能体能源（燃料能源），如石油、煤、 天然气、地热、氢等，它们可以直接储 存；
• 过程性能源（非燃料能源），如风能、 水能、海流、潮汐、波浪、火山爆发、 雷电、电磁能和一般热能等，它们无法 直接储存。
Ee UI
辐射能
• 辐射能是物体以电磁波形式发射的能量。 • 物体的辐射能Er可由下式计算：
E
r
c0
T 100
4
化学能
• 化学能是物质结构能的一种，即原子核 外进行化学变化时放出的能量。
• 按化学热力学定义，物质或物系在化学 反应过程中以热能形式释放的内能称为 化学能。
核能
• 核能是蕴藏在原子核内部的物质结构能。
第二节 能源的分类与评价
能源的分类
• 所谓能源，是指能够直接或经过转换而 获取某种能量的自然资源。
• 自然资源包括煤、石油、天然气、太阳 能、风能、水能、地热能、核能等。
• 为了便于运输和使用，上述资源经加工 可得到一些更符合使用要求的能量来源， 如煤气、电力、焦炭、蒸汽、沼气、氢 能等。
能源的分类