能源与可持续发展第1讲-2013-02-06

动力工程学院College of Power Engineering

能源与可持续发展

重庆大学动力工程学院2013年3月

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课程内容

探讨能源、资源、生态环境及社会发展之间的关系； 揭示能源在人类社会发展及国民经济中的地位和作用； 讲述能源科学的内涵、转换方式及遵循的基本定律等； 分析能源安全问题背后的深层次原因； 思考人类面对有限资源及环境问题的应对策略；

介绍清洁能源的利用及节能减排的先进技术和国际前沿；分析可持续发展战略可采取的有效措施； 结合案例，分析讨论循环经济的发展模式； 共同探讨建设美丽中国，实现中国民族永续发展途径。

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目的通过本课程的学习，学会以科学和人文的精神认识和分析 能源问题，以辩证的观点看待能源的利用与社会发展以及环境 问题之间的关系。 培养同学们的文献查阅能力和科学思考能力，以探索和研

讨的方式培养同学们发现问题、科学解决问题及准确表达思想和科技写作的能力，培养同学们的批判性思维和自主、探究学 习的能力。

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教学方式老师讲授、引导 同学们参与研讨、分析 课堂研究讨论 课余收集资料

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参考教材

1.黄素逸 编著，《能源科学导论》,中国电力出版社，2012;

2.魏智勇，陈日晓，主编.《环境与可持续发展》,中国环境科学出版社，

2007.

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考核方式1.平时成绩：40%;

(1)平时的出勤情况、作业情况(2)课堂发言、小组讨论发言、专题研讨发言 2.期末考试：60%

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内 容概要第一单元 绪论 第二单元 能源及其与环境、社会的关系第三单元 环境伦理观、能源利用带来的 环境问题及应对措施 第四单元 可持续发展和循环经济的基本理论 第五单元 能源利用与生态环境、人类社会的 可持续发展6

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内 容概要 第一单元 绪论(第1讲)一、能源科学的内涵 二、能源的分类及主要形式 三、能源的作用和地位

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一、能源科学的内涵1. 能量与能源； 2. 能量的六种形式； 3. 能量相互转换的关系。

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能源 Energy

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1.能量与能源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；运动是物质存在的 方式，是物质固有的属性；

能量是物质运动的度量

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”。产 生某种效果(变化),必然伴随能量的消耗和转换。10

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1.能量与能源

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。 “是可以从其中获得热、光和动力之类能量的资源”。 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

用要求的能源，如煤气、电力、焦炭、蒸汽、沼气、氢能等。

能源是人类生存和社会发展的先决条件与重

要物质基础11

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2.能量的形式 在科学上，能 量有多种形式 ，如机械能、 热能、化学能 、电磁能、幅 射能、核能等 。这些能量是 可以相互转换 的。

人类所认识的六种能量形式

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2.能量的形式

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。它包括固体和流体的动能、势能、弹性能及 表面张力能等。动能和势能统称为宏观机械 能，是人类最早认识的能量。

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2.能量的形式 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：

1 2 E k mv 2

重力势能Ep可以用下式计算：

E p mgH

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2.能量的形式

机械能

弹性势能

的计算式为： Eτ

1 2 Eτ kx 2

表面能

Es 可用下式计算：E s S