能源概论课后习题带答案.docx

第一章
o 1、人类面临的能源挑战的两大矛盾是什么？
o 能源的有限供给与经济发展日益扩大的能源需求之间的矛盾。
o 能源的大量使用与环境形势日益加剧之间的矛盾。
o 2、对未来能源的要求是什么？
o 未来将被广泛使用的新能源中，首先在能源总量上必须能满足人类对能源的整体需求水平。其次，将完全替代传统能源的新能源会遍布人类生活的每一个角落。
o 3、有可能成为人类社会的未来能源有哪些？
o 从目前的发展态势看，氢能、太阳能、地热能及核能(聚变)将成为未来人类社会的主流能源。其中氢能包括:可燃冰、页岩气、煤层气、生物质能等。
o 4、能源和材料有什么关系？
o 能源的发展离不开材料的支撑；
o 世界能源消耗在持续增长，80%的能源来自于化石燃料，从长远来看，需要没有污染和可持续发展的新型能源来代替所有化石燃料，未来的清洁能源包括氢能、太阳能、地热能、核聚变能等。而解决能源问题的关键是能源材料的突破，无论是提高燃烧效率以减少资源消耗，还是开发新能源及利用可再生能源都与材料有着极为密切的关系
5、什么是合同能源管理？
o 合同能源管理是一种新型的市场化节能机制。其实质就是以减少的能源费用来支付节能项目全部成本的节能业务方式。这种节能投资方式允许客户用未来的节能收益为工厂和设备升级，以降低运行成本；或者节能服务公司以承诺节能项目的节能效益、或承包整体能源费用的方式为客户提供节能服务。

第二章
1、何为能源？什么是二次能源？
o 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
o 二次能源是由一次能源经过加工或转换得到的其他种类和形式的能源，包括煤气、焦炭、汽油、柴油、电力、蒸汽、核电等。一次能源无论经过几次转换所得到的另一种能源都被称为二次能源。二次能源比一次能源的利用更为有效、更为清洁、更为方便。
2、地球变暖的原因到底是什么？
o 人类使用能源一天所放出的热量
＝0.1 ´1016kJ；
o 地球一天从太阳获得的热量
＝1500 ´1016kJ。
o 太阳射向地球的光约1/3被云层、冰粒和空气分子反射回去；
o 约25％穿过大气层时暂时被大气吸收起到增温作用，但以后又返回到太空；
o 其余的大约37％则被地球表面吸收。这些被吸收的太阳辐射能大部分在晚间又重新发射到天空。
o 如果这部分热量遇到了阻碍，不能全部被反射出去，地球表面的温度就会升高。
3、大气环境的三大问题包括哪些具体内容？
酸雨，臭氧层破坏，温室效应
4、什么是可持续发展？可持续发展的深刻内涵是什么？
指在保护环境的条件下既满足当代人的需求，又不损害后代人的需求的发展模式。

内涵
o “发展”是大前提，即发展是人类永恒的主题；
o “协调性”是核心；
o “公平性”是关键；
o “科学技术进步”是必要保证。
5、解决我国能源问题应采取的措施有哪些？
o 提高能源利用率；
o 加速实施洁净煤技术；
o 合理利用石油和天然气；
o 加快电力发展速度；
o 积极开发利用新能源；
o 建立合理的农村能源结构，扭转农村严重缺能局面；
o 改善城市民用能源结构，提高居民生活质量；
o 重视能源的环境保护。

② 第三章
1、 热力学第一定律、第一定律的实质是什么？
任何处于平衡态的热力学系统都有一个状态参数U（内能）。系统从一个平衡态变化到另一个平衡态时，内能等于系统吸收的热量和系统对外做功之和。
o 热力学第二定律的实质就是能量贬值原理。
2、 不同形式的能量，按其转换能力可分为哪些？
机械能
热能
电能
化学能、核能
3、 什么是能量的传输？
能量的传输实质上是能量在空间的转移过程。
广义上的能量传输通常有两种含义：一种含义是指能量本身的传递，即能量从某一处传至另一处。另一种含义是指能源的输运，即含能体如煤、石油、天然气等从生产地向用能处输送。
4、何谓燃料？燃料燃烧必须具备哪些条件？
o 所谓燃料，就是能在空气中容易燃烧并释放出大量热能的气体、液体或固体物质，是能在经济上值得利用其发热量的物质的总称。
o 必须有可能燃烧的可燃物（燃料）；
o 必须有使可燃物着火的能量（或称热源），即使可燃物的温度达到着火温度以上；
o 必须供给足够的氧气或空气（因为空气中也含有助燃的氧气）。

5能量的储存有哪些方法？
机械能——以动能、势能形式储存。
热能——以潜热、显热形式储存。
电能——感应场能或静电场能。
化学能、核能——自身即为储能形式。
o 以动能形式储存
（1）飞轮
o 以势能形式储存
（1）弹簧、扭力杆和重力装置
（2）压缩空气储能
（3）抽水蓄能电站：纯抽水蓄能电站 ，混合式抽水蓄能电站
电能形式
o 蓄电池
o 静电场和感应电场
热能形式
o 显热储存
o 潜热储存
o 化学储存
o 地下含水层储存
第四章
1.我国能源资源的基本特点是什么？
我国能源资源的基本特点是富煤、贫油、少气。
2.洁净煤技术主要包括哪些内容？
它主要包括洁净生产技术、洁净加工技术、高效洁净转化技术、高效洁净燃烧与发电技术、燃煤污染排放治理技术等。
3.常用的烟气除尘器有哪些？
离心分离除尘器
洗涤式除尘器
袋式过滤除尘器
静电除尘器
4.我国发展煤层气的意义是什么？
减轻我国石油和天然气的供应压力；能有效地改善煤矿安全生产条件；将有效地保护大气环境。
5. 什么是天然气水合物？
天然气水合物由水分子和燃气分子构成，外层是水分子构架，核心是燃气分子。其中燃气分子绝大多数是甲烷，所以天然气水合物也称为甲烷水合物。
6.什么是余热？你所知道的余热有哪些？
凡是温度比环境高的排气和待冷物料所包含的热量都属于余热。
主要有：高温烟气余热 ；可燃废气、废液、废料的余热 ；高温产品和炉渣的余热 ；冷却介质的余热 ；化学反应余热 ；废气、废水的余热。

第五章
1.核安全规程对核电站设置了7道屏障,都有哪些方法？
为了防止放射性裂变物质泄漏，核安全规程对核电站设置了如下7道屏障：陶瓷燃料芯块、 燃料元件包壳、 压力容器和管道、混凝土屏蔽、 圆顶的安全壳构筑物、 隔离区、低人口区。
2.太阳能热水器分成哪几类？各有什么特点？
按照流体流动的方式分类，可将太阳能热水器分成三大类：闷晒式、直流式和循环式。
3.太阳能采暖（太阳房）可以分为主动式和被动式两大类。主要区别是什么？
主动式是利用太阳能集热器和相应的蓄热装置作为热源来代替常规热水（或热风）采暖系统中的锅炉。而被动式则是依靠建筑物结构本身充分利用太阳能来达到采暖的目的，因此它又称为被动式太阳房。
4.试解释太阳能烟囱发电的机理。
它是在一大片圆形土地上盖满玻璃，圆中心建一高大的烟囱，烟囱底部装有风力透平机。透明玻璃盖板下被太阳加热的空气通过烟囱被抽走，驱动风力透平机发电。
5.风力发电通常有哪三种运行方式？
风力发电通常有三种运行方式：一是独立运行方式，它用蓄电池蓄能，以保证无风时的用电；二是风力发电与其他发电方式相结合；三是风力发电并入常规电网运行。
6. 氢能源的主要优点有哪些？
燃烧热值高：每千克氢燃烧后能放出142.35kJ的热量，约为汽油的3倍，酒精的3.9倍，焦炭的4.5倍。
清洁无污染：燃烧的产物是水，对环境无任何污染。
资源丰富：氢气可以由水分解制取，而水是地球上最为丰富的资源。
适用范围广：贮氢燃料电池既可用于汽车、飞机、宇宙飞船，又可用于其他场合供能。

第六章
1、为什么国家提倡热电联产和集中供热?
答：是为了提高能源利用率，达到CO2减排。这是一种建立在能量梯级利用概念基础上,通过能量梯级利用原理,使锅炉(或其他热工设备)产生的具有高品位的热能蒸汽，先通过汽轮机发电,再将发电余热向用户供热, 可以向用户全年提供卫生热水或其它用途的热能的一体化多联产系统 。
2、余热利用的方式有哪些?
答：（1） 直接利用
①预热空气或煤气；
②预热或干燥物料；
③生产蒸汽或热水；
④ 余热制冷，作为吸收式制冷机的热源。
（2）余热发电
① 利用余热锅炉产生蒸汽，按凝汽式机组循环或背压式供热机组循环发电；
②以高温余热作为燃气轮机工质的热源；
③采用低沸点工质回收中低温余热。
3、什么是蒸汽蓄热器?它适用于哪些工业部门?
答：对蒸汽能量进行贮存的设备称为蒸汽蓄热器。实用的蓄热器是以热水作为载热体，将热能贮存在高压饱和热水中，然后利用降压闪蒸产生蒸汽。变压式蒸汽蓄热器：工作压力0.5～2.0MPa；工作温度200～300℃
造纸、印染、食品、化工、橡胶等工业部门的用汽设备对蒸汽的需用量往往是不均衡的，波动很大，因此供汽锅炉负荷也会变动，蒸汽压不稳，造成锅炉工况不稳，效率下降，则最适用与采用蓄热器。
4、从节约能源的角度论述为什么要优先发展公共交通?
答：发展社会公共交通是节约能源消费的一个重要途径。
不同客运方式之间的能源单耗水平相差很大，铁路和公共汽车都要远低于轿车，它们的能耗比是，铁路：公共汽车：汽车=1：3：20，我们应选坐公共汽车和地铁。
5、家用电脑如何节能?
答： ①电脑在不用时，应让其保持休眠状态，自动降低机器的运行速度。
②如果只是听音乐，可以将电脑的显示器关闭，降低耗电量。
③要对电脑经常保养，注意防潮、防尘。尘土过多会影响散热，要保持机器清洁，才能节约电能，延长电脑寿命。