文档介绍：能源物语
1998年10月
能源物语
目次
序
第一章能量是什么?
第二章电是什么?
第三章发电机、涡轮机、发电厂简介
第四章地热能
第五章化石燃料—煤、石油、天然气
第六章水力
第七章核能
第八章海洋能
第九章太阳能
第十章风能
第十一章生质能
第十二章输电系统
第十三章天然气配送系统
第十四章交通运输用的能源
第十五章节约能源
结论
前言
能量是我们整个宇宙动力来源的一部分。
我们就是用能量来工作的,或者比较正式的说我们用能量来做功。能量,它照亮了我们的城市,让汽车和火车会跑,让飞机和火箭会飞,在天气冷的时候温暖了我们的家,让我们能煮好吃的饭菜,让我们能用音响播放好听的音乐,让我们能用电视机看到许多节目和画面。能量也带动了工厂中的机器,让机器工作。
能量的意思就是在说那个让你我能做功的无形的东西。因使用能量所以能进行工作。
我们的身体把我们所吃下的食物转变成能量,然后当我们在走路或跑步的时候,再燃烧这些能量,让我们做功。还有,当我们在思考、阅读、或写字的时候,我们也同样是在做功喔!
汽车、电车、飞机、船、还有机器,它们也都需要能量才能运转、工作,少了能量便动不起来。用比较简短、正式的话来说就是它们都在消耗能量,并把能量转变成为所做的工作了。
功的意思是指让东西移动、抬升、加温、发亮等的行为。不过这些只是许多不同形态的功里面的少数几个例子而已。接着让我们想想,能量是从哪儿来的呢?
我们已发现能量有许多的来源,或者说我们发现有许多的能源。在这里我们将要看看那些让这世界做功的能量。能量对我们的日常生活而言是相当重要的一部分。
我们将要看看以下几种不同形式的能量:
地热能
化石燃料—煤、石油、和天然气
水力和海洋能
核能
太阳能
风能
生质能
在我们探讨电能的这一部分时,我们也将介绍一下涡轮机和发电机的大概,以及我们是如何把电能传送给大家使用,和我们应该如何来节省能量的消耗。
第一章能量是什么?
能量让我们周遭的事物不断的进行着。抬头望一望窗外,白天里太阳散发着光和热能,夜晚时电能让路灯发光照亮着街道。
再瞧一瞧你家中或学校的汽车,它所使用的能量来自汽油,是一种可储存的能量。
食物中含有许多能量。我们人类就是靠着吃这些食物来获取能量,使得我们能够玩耍或读书。
每一件事情的发生都需要能量。而能量依照它所处的状态可以分成两种,那就是物体移动中所具有的那股运动的能量,以及储存起来、蕴藏着的能量两种。
储存起来、蕴藏着的能量叫做位能。
物体移动中所具有的那股运动的能量叫做动能。
现在让我们举例说明这两种不同的能量。假设桌上现在有一枝铅笔,如果你把它推出桌面让它掉到地上,那么在掉落的过程中它是在移动的,它所用的就是动能。
接着,如果你把这枝铅笔从地上捡起放回桌面,这个搬移的动作用的是来自你身体中的能量。把这枝铅笔从地上捡起来也就是给它注入了能量。当它被放在桌上时它所具有的就是位能,也就是说刚刚捡起它的时候所注入的能量被储存起来了。它被放得越高则所能坠落的距离就越长,所以只要你举的越高它的位能就越多。
如果你用点力气把一条橡皮筋拉长则它便具有了位能,接着把它弹射出去则它就动了起来,也就是说它变成具有动能。但是可不要拿去射人喔!
我们可用几个不同的方式来测量能量。
Btu代表的是英制热单位,它是一个基本的测量单位。
Btu的定义是这样的,在海平面的高度让一英磅的水,温度上升华氏一度所需要热能的量叫做一个Btu。
一个Btu大约等于:燃烧一根火柴棒
一千Btu大约等于:一条普通的糖果棒、五分之四个奶油花生酱三明治
而煮一壶咖啡大概须要2000Btu。
焦耳(joules)也是个测量能量的单位。一千焦耳等于一个Btu。
1000 joules=1 Btu
所以啦,煮一壶咖啡大概须要两百万焦耳的热才行啰!
焦耳被世人用来命名做这个测量单位的名称,是在一位英国物理学家James Prescott Joule去世以后的事。这位物理学家生于1818年,死于1889年,他发现热是一种能量的形式。
一焦耳的能量可以让一英磅的东西抬高大约九英吋左右。
全世界各地的科学家们通常都用焦耳做为能量的测量单位而不用Btu,这就好像人们多用公尺、公斤等公制系统的单位,而鲜少用英制单位系统中的英呎尺、英磅。
如同其它的公制单位,你也可以衍生出千焦耳(kilojoules)这样一个较大的单位来使用。
1000 joules=1 kilojoule=1 Btu
吃一片奶油土司大约你可以获得315千焦耳的能量。用这些能量你可以完成下列六件事中的任何一件:慢跑六分钟、骑单车十分钟、快步走十五分钟、睡觉一小时又三十分钟、让一部小轿车以每小时八十公里的速率(大约等