能源与节能管理基础

第一章 能源与能量 一、掌握重点 能量的特性

1、状态性：能量取决于物质所处的状态，物质的状态不同，所具有的能量也不同（包括数量和质量）。

2、可加性：物质的量不同，所具有的能量也不同，可相加。 3、转换性：各种形式的能量可以相互转换，其转换方式、转换数量、难易程度均不尽相同，即他们之间的转换效率是不一样的。 4、传递性：能量可以从一个地方传递到另一个地方，也能从一种物质传递到另一种物质。

5、作功性：各种能量转换为机械功的本领是不一样的，转换程度也不相同。

6、贬值性：能量在传递与转换过程中，由于多种不可逆因素的存在，总伴随着能量损失，表现为能量质量和品位的降低，即作功能力的下降，直至达到与环境状态平衡而失去作功本领，成为废能，这就是能的质量贬值。 二、习题考点

1、能源，是指煤炭、石油、天然气、生物质能和电力、热力以及其他直接或者通过加工、转换而取得有用能的各种资源。

2、能量的6个属性：状态性、可加性、转换性、传递性、做功性、贬值性。

3、能量在利用过程中的总量是不变的。

4、能源与能量的关系：能源具有两个重要特征：首先，能源是自然界

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中存在的资源的一种，是可以被人类开发利用的自然资源；其次，能源可以提供人类生产生活所必需的各种能量。能源的总量是不断变化的，它随着人类的开发利用而逐渐减少，能量的总量是不会改变的，它在人类的开发利用过程中转化为其他的不可利用能继续存在。 第二章 能源概述 一、掌握重点 1、能源安全：

国家安全的基石与核心内容。【能源安全是指保障对一国经济社会发展和国防至关重要的能源可靠和合理的供应。】

能源安全的要求四个方面：保持较高的自给水平；多元化发展；符合低碳经济要求；开放的能源市场。 2、能源与环境：

物质要素、污染根源之一。（效率升10%，污染降25%）。 3、能源与可持续发展：

是指不断提高人群生活质量和环境承载能力的、满足当代人需求又不损害子孙后代满足其需求能力的、满足一个地区或一个国家人群需求又不损害别的地区或国家人群满足其需求能力的发展。 二、习题考点

1、2009年在我国的能源消费结构中，煤炭约占70%。

2、2020年我国单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%-50%。 3、《节约能源法》明确规定：节约资源是我国的一项基本国策。 4、我国的能源发展战略是节约与开发并举，把节约放在首位。 5、二氧化碳是导致地球温室效应最主要的原因。

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6、加快节能“四新”的推广应用包括新技术、新设备、新材料和新工艺。

7、如果我国能源利用效率能提高十个百分点，则相应环境污染能降低25%。

8、能源安全的基本要点是互利合作、多元发展、协同保障。 9、能源在开发、输送、加工、转换、利用和消费的过程，必然对生态系统产生各种影响，成为环境污染的根源之一。主要表现是酸雨、臭氧层破坏、热污染、温室效应。

10、我国能源发展的主要任务：四个方面：推进节约能源，提高能源效率；调整能源结构，发展清洁能源；能源多元发展，保障能源安全；深化能源体制改革，完善能源法制建设。 第三章 节能概述 一、掌握重点

1、管理节能：（十四个方面）

考核评价制度；标准体系；统计制度；节能评估和审查；淘汰落后产能制度；认证管理；电力需求侧管理；建筑节能；空调温度控制；公共机构节能；运输节能；监督检查；支持服务机构；帮扶行业协会。 2、技术节能：（八个方面）资金与研发；创新技术；重点领域节能；工艺节能；设备节能；输配电系统节能；余热利用；国际交流。 3、结构节能：（八个方面）完善政策；控制两高；淘汰落后；调整钢铁工业结构；调整电力结构；产品、产业调整；综合运输节能；能源结构调整。 二、习题考点

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1、我国节能定义突出特点是节能概念更加科学、节能目标更加明确、节能环节更加突出，节能条件更加全面。

2、开展节能工作的途径包括管理节能、技术节能和结构节能。 3、节能标准体系的建立能促进节能工作的标准化、规范化和科学化。 4、技术节能包括调整产业结构、调整工业结构、调整工艺结构、调整产品结构等方面的内容。

5、节能的主要方式有四种：不使用能源；降低能源消耗；通过技术进步提高能源利用率；通过调整经济结构实现节能。 第四章 热工基础知识 一、掌握重点

第一节：工程热力学（一）热力学第一定律

1.表述（理解）：当热能与其他形式的能量相互转换时，能量的总量保持不变。 2.能量方程式：

闭口系统能量方程式（重点）：Q=ΔU+W【进入系统的热量Q应等于对外做的功W和系统热力学能U该变量的总和】

P50例题1：气体在某一闭口过程中吸收了60KJ的热量，同时热力学能增加了86KJ，问此过程是膨胀还是压缩过程？做工是多少？ 解：根据闭口系统能量方程Q=ΔU+W可得：

W=Q-ΔU=（60-86）KJ=-26KJ 对外做功为负，表明此过程被压缩，对外做功-26KJ，即消耗外界功26KJ。 开口系统表达能量方程式（重点） ：

P51例题2：已知新蒸汽流入汽轮机时的比焓h1=3400KJ/kg,乏汽流出

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汽轮机时的比焓h2=2370KJ/kg，若蒸汽流量是120t/h，求汽轮机功率和1kg蒸汽对外做的功。 解：根据能量方程得：h2-h1+wi=0

解出每千克工质做功量为：wi=h1-h2=1030KJ/kg 功率：P=qmwi=（120000/3600×1030）KW=34333.3KW （二）理想气体性质

1.状态方程：P1V1/T1= P2V2/T2 = PV/T= R m kg工质：PV=mRgT n mol气体：PV=nRT

2.比热容：比定容热容cv、比定压热容cp 3.热力学能、焓和熵的计算：

热力学能差：公式Δu1-2=∫1cvdT=cvΔT 焓差：公式Δh1-2=∫1cpdT=cpΔT 熵差：公式Δs

例题：氧气瓶容积0.3立方，瓶内表压力为1.4MPa，温度为303k，求瓶中氧气的质量是多少？若氧气用掉一半，温度降为293k，当地大气压为0.1MPa，问此时氧气瓶内压力是多少？Rg=260J/(kgK)

解：氧气的压力p1=1.4+0.1=1.5MPa，根据理想气体状态方程PV=mRgT可得：m=PV/RgT=5.71kg

用掉一半后，氧气瓶的压力为：p2=0.5 m RgTg/V=0.725MPa （三）理想气体热力过程：4个基本过程 1.定容过程：比体积不变，P1/T1 = P2/T2 2.定压过程：压力不变，V1/T1= V2/T2

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