'

Тема 1. Энергия и энергоэффективность в мире труда и профессии Услуги с помощью энергии, виды энергии, энергоэффективность Материалы базового курса «Основы энергоэффективности» (предварительный опорный конспект)

Понравилась презентация – покажи это...





Слайд 0

Тема 1. Энергия и энергоэффективность в мире труда и профессии Услуги с помощью энергии, виды энергии, энергоэффективность Материалы базового курса «Основы энергоэффективности» (предварительный опорный конспект) 03680, Киев-150, ГСП, ул. Боженко 11 Тел: (044) 456-63-30, 456-10-74, факс: 456-48-94 Национальная академия наук Украины Межотраслевой учебно-аттестационный центр Института электросварки им. Е.О. Патона


Слайд 1

Введение Цель урока: Дать основные понятия об энергии, сохранении и превращении энергии. В результате изучения материала слушатели должны знать: -- определения основных терминов; -- виды, способы получения, преобразования и использования энергии. И уметь: -- применить полученные знания в практических работах по энергосбережению.


Слайд 2

План урока: Определение понятия «энергия» Виды энергии Единицы измерения энергии. 4. Закон сохранения энергии 5. Использование энергии (услуги с помощью энергии) 6. Понятия «энергосбережение» и «энергоэффективность»


Слайд 3

1. Определение понятия «энергия» Энергия – это абстрактное понятие , введенное физиками для того, чтобы описывать едиными терминами различные явления, связанные с теплотой и работой. Энергия (греч. – действие, деятельность) – общая количественная мера различных форм движения материи. Из данного определения вытекает: 1) энергия – это нечто, что проявляется лишь при изменении состояния (положения) различных объектов окружающего нас мира; 2) энергия – это нечто, способное переходить из одной формы в другую (рис. ниже); 3) энергия характеризуется способностью производить полезную для человека работу; 4) энергия – это нечто, что можно объективно определить, количественно измерить. [1]


Слайд 4

2. Виды энергии [1,4] 2.1 Механическая энергия — проявляется при взаимодействии, движении отдельных тел или частиц. К ней относят энергию движения или вращения тела, энергию деформации при сгибании, растяжении, закручивании, сжатии упругих тел (пружин). Эта энергия наиболее широко исполь- зуется в различных машинах — транспортных и технологических. Энергию в зависимости от ее природы делят на следующие виды:


Слайд 5

2. Виды энергии [1] 2.2 Тепловая энергия — энергия неупорядоченного (хаотического) движения и взаимодействия молекул веществ. Тепловая энергия, получаемая чаще всего при сжигании различных видов топлива, широко применяется для отопления, проведения многочисленных технологических процессов (нагревания, плавления, сушки, выпаривания, перегонки и т.д.).


Слайд 6

2. Виды энергии [1] 2.3 Электрическая энергия — движущихся по электрической цепи электронов (электрического тока). Электрическая энергия применяется для получения механической энергии с помощью электродвигателей и осуществления механических процессов обработки материалов: дробления, измельчения, перемешивания; для проведения электрохимических реакций; получения тепловой энергии в электронагревательных устройствах и печах; для непосредственной обработки материалов (электроэррозионная обработка). Использование электрической энергии


Слайд 7

2. Виды энергии [1] 2.4 Химическая энергия — это энергия, "запасенная" в атомах веществ, которая высвобождается или поглощается при химических реакциях между веществами. Химическая энергия либо выделяется в виде тепловой при проведении экзотермических реакций (например, горении топлива), либо преобразуется в электрическую в гальванических элементах и аккумуляторах. Эти источники энергии характеризуются высоким КПД (до 98 %), но низкой емкостью.


Слайд 8

2. Виды энергии [1] 2.5 Магнитная энергия — энергия постоянных магнитов, обладающих большим запасом энергии, но "отдающих" ее весьма неохотно. Однако электрический ток создает вокруг себя протяженные, сильные магнитные поля, поэтому чаще всего говорят об электромагнитной энергии. Электрическая и магнитная энергии тесно взаимосвязаны друг с другом, каждую из них можно рассматривать как "оборотную" сторону другой. Магнитное поле Магнитное поле соленоида


Слайд 9

2. Виды энергии [1,3] 2.6 Электромагнитная энергия — это энергия электромагнитных волн, т.е. движущихся электрического и магнитного полей. Она включает видимый свет, инфракрасные, ультрафиолетовые, рентгеновские лучи и радиоволны. Таким образом, электромагнитная энергия — это энергия излучения. Излучение переносит энергию в форме энергии электромагнитной волны. Когда излучение поглощается, его энергия преобразуется в другие формы, чаще всего в теплоту. Распространение электромагнитной волны


Слайд 10

2. Виды энергии [1] 2.7 Ядерная энергия — энергия, локализованная в ядрах атомов так называемых радиоактивных веществ. Она высвобождается при делении тяжелых ядер (ядерная реакция) или синтезе легких ядер (термоядерная реакция). Бытует и старое название данного вида энергии — атомная энергия, однако это название неточно отображает сущность явлений, приводящих к высвобождению колоссальных количеств энергии, чаще всего в виде тепловой и механической. Реакция ядерного распада 23592 U + 10 n > 23692 U > 14156 Ba + 9236 Kr + 310 n


Слайд 11

2. Виды энергии [1] 2.8 Гравитационная энергия — энергия, обусловленная взаимодействием (тяготением) массивных тел, она особенно ощутима в космическом пространстве. В земных условиях, это, например, энергия, "запасенная" телом, поднятым на определенную высоту над поверхностью Земли — энергия силы тяжести.


Слайд 12

2. Виды энергии [1] Таким образом, в зависимости от уровня проявления, можно выделить энергию макромира — гравитационную, энергию взаимодействия тел — механическую, энергию молекулярных взаимодействий — тепловую, энергию атомных взаимодействий — химическую, энергию излучения — электромагнитную, энергию, заключенную в ядрах атомов — ядерную. Современная наука не исключает существование и других видов энергии, пока не зафиксированных, но не нарушающих единую естественнонаучную картину мира и понятие об энергии.


Слайд 13

2. Виды энергии [1] Энергия, которая содержится в природных источниках и может быть преобразована в электрическую, тепловую, механическую, химическую, названа первичной. К традиционным видам первичной энергии относят: органическое топливо (уголь, нефть и т.д.), гидроэнергию рек и ядерное топливо (уран, торий и др.). Энергия, полученная после преобразования первичной на специальных установках, называется вторичной.


Слайд 14

3. Единицы измерения энергии. [1] Единицей измерения энергии является 1 Дж (Джоуль). В то же время для измерения количества теплоты используют "старую" единицу - 1 кал (калория) = 4,18 Дж, для измерения механической энергии используют величину 1 кг•м = 9,8 Дж, электрической энергии - 1 кВт•ч = 3,6 МДж, при этом 1 Дж = 1 Вт•С. Необходимо отметить, что в естественнонаучной литературе тепловую, химическую и ядерную энергии иногда объединяют понятием внутренней энергии, т.е. заключенной внутри вещества.


Слайд 15

4. Закон сохранения энергии [2,5] Первый закон термодинамики (закон сохранения энергии). Согласно ему, при любых физических или химических взаимо- действиях. при любом перемещении вещества из одного места в другое, при любом изменении температуры энергия не возникает и не исчезает, а только превращается из одного вида в другой. Другими словами, энергия, полученная или затраченная какой-либо живой или неживой системой, должна быть равна той энергии, которую одновременно получила от системы или отдала ей окружающая ее среда. Закон подразумевает, что в результате превращений энергии никогда нельзя получить ее больше, чем затрачено: выход энергии всегда равен ее затратам; нельзя из ничего получить нечто, за все нужно платить. Другая особенность превращения энергии из одного вида в другой - всегда происходит снижение качества энергии, или уменьшается количество полезной энергии.


Слайд 16

4. Закон сохранения энергии [2] Закон снижения качества энергии известен как второй закон термодинамики. Рассмотрим следующий пример: Когда электрическая энергия проходит через нить лампы накалива- ния, 5% этой энергии превращается по назначению в световое излучение, а 95% в виде тепла рассеивается в окружающей среде.


Слайд 17

5. Использование энергии (услуги с помощью энергии) Энергия, заключенная в нефти, газе, или другом энергоносителе, сама по себе не является ни полезной, ни вредной. Но работа и другие полезные способы применения энергии, которые могут быть произведены при помощи источников энергии, — это основные и подчас необходимые элементы нашей повседневной жизни. Множество различных источников энергии может быть использовано для получения света, тепла, механической работы и для других полезных целей. Такое использование источников энергии мы называем энергетическими услугами. Существует четыре основные цели применения энергии. Основные группы энергетических услуг. Которые могут быть обеспечены различ- ными источниками энергии: • Нагревание • Охлаждение • Освещение • Механическая работа При этом энергия, полученная от различных источников, преобразовывается из одной формы в другую, и полезной может являться в разных случаях разная форма энергии. [2]


Слайд 18

5. Использование энергии (услуги с помощью энергии) [2] Схема процесса передачи и трансформации энергии от энергоисточника к потребителю


Слайд 19

6. Определение понятия «энергосбережение» Энергосбережение – это уменьшение потребления топлива, тепловой и электрической энергии за счет их наиболее полного и рационального использования во всех сферах деятельности человека. [2] Можно выделить три основные направления энергосбережения: • полезное использование (утилизация) энергетических потерь, • модернизация оборудования с целью уменьшения потерь энергии, • интенсивное энергосбережение. Примером утилизации энергетических потерь может служить использование тепловых «отходов» промышленного производства для обогрева теплиц. При модернизации уменьшаются потери энергии в уже действующем оборудовании, но не изменяются сами принципы технологии и техники. Например, установка систем автоматического регулирования процессов горения на котлах электростанций, уплотнение окон и дверей при ремонте зданий, использование окон с тройным остеклением, и т. д.


Слайд 20

6. Определение понятия «энергосбережение» [2] Интенсивное энергосбережение подразумевает полную реконструкцию оборудования и введение новых принципов его работы, существенно сокращающих потребление энергии. Примером может служить замена двигателей внутреннего сгорания в автомобилях на электродвигатели с питанием от солнечных элементов (электромобили).


Слайд 21

Вопросы для самоконтроля: 1. Что такое энергия? 2. Энергия и её виды. 3. Что такое энергосбережение? 4. Что такое энергетическая эффективность? 5. Основные показатели эффективности использования энергии и энергосбережения.


Слайд 22

Используемые учебно-методические материалы: 1. Самойлов М.В. Основы энергосбережения: Учебное пособие/ Самойлов М.В., Паневчик В.В., Ковалев А.Н. Мн.: БГЭУ, 2002. 198 с. 2. ЭНЕРГИЯ И ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА. Учебное пособие для средней школы. — СПб. 2008. — 88 стр., илл. (SPARE Международный школьный проект использования ресурсов и энергии). 3. http://www.physics-animations.com 4. http://www.edu.ru (Каталог образовательных интернет-ресурсов) 5. Основы энергосбережения: учебник / Н.И. Данилов, Я.М. Щелоков; под ред. НИ. Данилова. Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2006. 564 с.


Слайд 23

Спасибо за внимание!


×

HTML:





Ссылка: