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可持續能源
可持續能源(Sustainable Energy)是可持續的能源供應,以滿足目前的需求,又不損害未來後代滿足他們的需求的能力。促進可持續能源的技術,包括可再生能源,如水電,太陽能,風能,波浪能,地熱能,潮汐能,同時也包括設計爲提高能源利用效率的技術。.
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火力發電廠
火力发电厂(简称火电厂)可以持续地大量发电,在许多国家,大部分电能均由火力发电厂提供。 火力发电厂(除了磁流体发电机)通过各种旋转机械将燃烧产生的热能转换为机械能,然后驱动发电机。原动机通常是蒸汽机或燃气轮机,在一些较小的电站,也有可能会使用内燃机。他们都是通过利用高温、高压蒸汽或燃气通过涡轮变为低压空气或冷凝水这一过程中的压降来发电的。 火电站发电带来许多其他副产物,并产生诸多的环境影响。根据卡诺循环的原理,总有一部分廢棄熱要通过冷却塔排放到大气,或被自然江河等水体冷却。化石燃料燃烧后的烟道气会被排放到大气,其主要成分是二氧化碳、水蒸气、以及其他的一些成分比如氮气、氮氧化物、氧化硫等,如果是煤发电厂,还会有粉煤灰、汞等。煤燃烧后的残渣也必须从锅炉中排除,有些可以用来回收制作建筑材料。 火力发电厂是二氧化碳的主要排放来源。近一百年来这种温室气体的大量排放导致全球变暖。每产生一度电,褐煤排放的二氧化碳大约是天然气的3倍,黑煤则是天然气的2倍。尝试将排放中碳收集储存起来在2025年之前是不现实的。虽在过去的十年,全球变暖进入了一个“暂停期”,但近来的研究顯示,这可能是因为中国的火力发电厂(主要以煤为燃料)大量的硫排放造成的,另外其他研究提及近年深层海洋吸收了浅层海水的温度,因此温度上升似乎较为趋缓,但无法保证此情形将会持续多久。.
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熱量
热量是指由于温度差别而转移的能量;也是指1公克的水在1大氣壓下溫度上升1摄氏度所產生的能量; 在温度不同的物体之间,热量总是由高温物体向低温物体传递;即使在等温过程中,物体之间的温度也不断出现微小差别,通过热量传递不断达到新的平衡。 由于温差的存在而导致的能量转化过程中所转化的能量;而该转化过程称为熱交換或热传递;熱量的公制為焦耳。 熱量與熱能之間的關係就好比是做功與機械能之間的關係一樣。若兩區域之間尚未達至熱平衡,那麼熱便在它們中間溫度高的地方向溫度低的另一方傳遞。任何物質都有一定數量的內能,這和組成物質的原子、分子的無序運動有關。當兩不同溫度的物質處於熱接觸時,它們便交換內能,直至雙方溫度一致,也就是達致熱平衡。這裏,所傳遞的能量數便等同於所交換的熱量數。許多人把熱量跟內能弄混,其實熱量指的是內能的變化、系統的做功。熱量描述能量的流動,而內能描述能量本身。充分了解熱量與內能的分別是明白熱力學第一定律的關鍵。 營養學中也有熱量的單位——卡路里(cal)及千卡(大卡,kcal)。一千卡路里等於一大卡。 Category:热学 Category:能量 Category:營養學.
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質能等價
E.
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蒸汽渦輪發動機
蒸汽渦輪發動機(Steam turbine)是一種擷取(將水加熱後形成的)蒸汽之動能轉換為渦輪轉動之動能的機械。相較於原由詹姆斯·瓦特發明的單級往復式蒸汽機,渦輪蒸汽機大幅提高了熱效率,更接近熱力學中理想的可逆過程,並能提供更大的功率,至今它幾乎取代了往復式蒸汽機。使用渦輪蒸汽機发电的电厂叫做热电厂,其特別適用於火力發電和核能發電,世界上大約80%的電能是渦輪蒸汽機所產生。船舶领域主要用于大型舰船。 SteamTurbine.jpg|一具現代蒸汽渦輪發動機總成 TMW 773 - Steam turbine generator set.jpg|1910年製250kw小型蒸汽渦輪發動機.
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核子
在化學和物理學裏,核子(nucleon)是組成原子核的粒子。每個原子核都擁有至少一個核子,每個原子又是由原子核與圍繞原子核的一個或多個電子所組成。核子共有兩種:中子和質子。任意原子同位素的質量數就是其核子的總數。因此有時人們也會稱這個數字為「核子數」。 在1960年代之前,核子被認為是基本粒子,不是由更小的部份組成的。今天我們知道核子是複合粒子,由三個夸克經強相互作用綑綁在一起組成。兩個或多個核子之間的交互作用稱為核力,最終這也是強交互作用引起的。(在發現夸克之前,「強交互作用」一詞只用於核子間的交互作用。) 核子研究屬於粒子物理學和核物理學的交叉領域。粒子物理學,特別是量子色動力學,提供了解釋夸克及強交互作用屬性的公式。這些公式用定量方法解釋夸克是如何結合成為中子和質子(以及所有其他的強子)。然而,當多個核子組合為一個原子核(核素)時,這些基礎方程式變得非常難直接求解,必須使用核物理學的方法。核物理學利用近似法和模型來研究多個核子之間的交互作用,例如用核殼層模型。這些模型能夠準確解釋核素的屬性,比如哪些核素會進行核衰變等。 質子和中子都是重子和費米子。質子和中子特別相似,除了中子不帶有電荷以外,中子的質量比質子僅僅高0.1%,它們的質量非常相近,因此它們可以視為同樣核子的兩種狀態,共同組成了一個同位旋二重態(),在抽象的同位旋空間做旋轉變換,就可以從中子變換為質子,或從質子變換為中子。這兩個幾乎相同的核子都感受到相等的強相互作用,這意味著強相互作用對於同位旋空間旋轉變換具有不變性。按照諾特定理,對於強相互作用,同位旋守恆。.
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核聚变
--,是将两个较轻的核结合而形成一个较重的核和一个很轻的核(或粒子)的一种核反应形式。在此过程中,物质没有守恒,因为有一部分正在聚变的原子核的物质被转化为光子(能量)。核聚变是给活跃的或“主序的”恆星提供能量的过程。 两个较轻的核在融合过程中产生质量亏损而释放出巨大的能量,两个轻核在发生聚变时因它们都带正电荷而彼此排斥,然而两个能量足够高的核迎面相遇,它们就能相当紧密地聚集在一起,以致核力能够克服库仑斥力而发生核反应,这个反应叫做核聚变。 舉個例子:两个質量小的原子,比方說兩個氚,在一定条件下(如超高温和高压),會发生原子核互相聚合作用,生成中子和氦-4,并伴随着巨大的能量释放。 原子核中蕴藏巨大的能量。根据质能方程E.
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核能
核能通常指原子核的能量,可以透過核聚變、核裂變或放射性核衰變釋放出來。 核能也可以指:.
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托卡马克
托卡马克(Tokamak),又稱環磁機,是一种利用磁约束来实现磁局限融合的环性容器。达到需要围绕环面移动的螺旋形状的磁力线。 托卡马克是磁约束装置的几种类型之一,并且是用于生产受控热核核聚变能中的一个最深入研究的候选类型。磁场被用于约束是因为等离子体冷卻會使反應停止。而超導托卡馬克可長時間約束等離子體。第一個超導托卡馬克為俄制的T-7(托卡馬克7號),而T-7由中國改造成HT-7(合肥托卡馬克7號為“全”超導托卡馬克)。而HT-7U就是現今中國的EAST。托卡马克的一种替代方案是仿星器。 托卡马克最初是由位于苏联莫斯科的库尔恰托夫研究所的物理学家伊戈尔·塔姆,安德烈·萨哈罗夫,和等人在1950年代发明的。.
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