大有可為的新能源

精品文檔-下載后可編輯大有可為的新能源一、太陽(yáng)是人類(lèi)的“能源之母”

太陽(yáng)是一個(gè)碩大而熾熱的球體，直徑約為1.39×109m，太陽(yáng)的表面溫度約為6×103K（熱力學(xué)溫標(biāo)）.越靠近中心溫度越高，中心處的溫度約為2×107Ｋ.在這樣的條件下，太陽(yáng)的原子被離子化，形成“等離子體”，并且發(fā)生劇烈的熱核聚變反應(yīng).根據(jù)推算，太陽(yáng)每秒向外輻射的總能量高達(dá)3.74×1026J，相當(dāng)于每秒燃燒1.28×1026t標(biāo)準(zhǔn)煤所放出的能量.

通過(guò)輻射的方式向四面八方發(fā)射出來(lái)的太陽(yáng)能，經(jīng)過(guò)遙遠(yuǎn)的路途到達(dá)地球.由于太陽(yáng)到地球的平均距離大約為1.495×108km，而地球本身的平均半徑只有6.37×103km，所以從太陽(yáng)發(fā)射出來(lái)的總能量中，僅有大約二十二億分之一能夠到達(dá)地球大氣層.

如圖１所示，太陽(yáng)輻射進(jìn)入大氣層后，約有30%被大氣分子和灰塵反射回宇宙空間，約24%被大氣吸收，約46%被地面接受，其中能到達(dá)人類(lèi)居住和生活地區(qū)的太陽(yáng)能只有到達(dá)地球太陽(yáng)能的5%～6%.然而，就是這5%～6%的能量，比目前全世界每年所用各類(lèi)型能量的總和還大得多.

從廣義的角度看，太陽(yáng)能不僅包括直接投射到地球上的太陽(yáng)輻射熱，而且包括由它所引起的水能、風(fēng)能、生物質(zhì)能等.現(xiàn)在廣泛開(kāi)采并使用的石油、天然氣和煤等化石能源，也都來(lái)自太陽(yáng)能.地球上除核能、地?zé)崮芎统毕芤酝獾乃心芰?，幾乎都?lái)自太陽(yáng)，所以太陽(yáng)是人類(lèi)的“能源之母”.

二、太陽(yáng)能是人類(lèi)未來(lái)的理想能源

由于煤炭、石油等資源日益減少，利用這些資源又對(duì)環(huán)境造成污染，因此人們十分重視對(duì)太陽(yáng)能的利用，并積極探索各種利用太陽(yáng)能的方式.地球所接受的太陽(yáng)能，平均每平方米為1.353kW，這就是所謂的“太陽(yáng)常量”.也就是說(shuō)，太陽(yáng)每秒照射到地球上的能量約為燃燒5×106t煤釋放的能量.地球每年所接收的太陽(yáng)能至少有6×1017kW?h，相當(dāng)于燃燒74萬(wàn)億噸標(biāo)準(zhǔn)煤所釋放的能量.可見(jiàn)利用太陽(yáng)能的潛力很大，而且開(kāi)發(fā)太陽(yáng)能不污染環(huán)境.太陽(yáng)能將成為未來(lái)能源的主流，這已成為人們的共識(shí)．

三、利用太陽(yáng)能的三個(gè)方式

1.通過(guò)光熱轉(zhuǎn)換把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能以供利用.例如用太陽(yáng)灶、太陽(yáng)能熱水器等裝置把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能來(lái)做飯、燒水等.也可用集熱器把水加熱，產(chǎn)生水蒸氣，再推動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)發(fā)電，這就叫太陽(yáng)能熱電站.

2.通過(guò)光電轉(zhuǎn)換裝置把太陽(yáng)能直接轉(zhuǎn)化成電能.例如，太陽(yáng)能電池，把太陽(yáng)能直接轉(zhuǎn)化成電能.太陽(yáng)能電池的應(yīng)用已很廣泛，像人造衛(wèi)星上的電源、太陽(yáng)能汽車(chē)上的電源、計(jì)算器上的電源、城市道路路燈的電源等等都可用太陽(yáng)能電池.

3.通過(guò)光化轉(zhuǎn)換裝置把太陽(yáng)能直接轉(zhuǎn)化成化學(xué)能，植物吸收太陽(yáng)能，發(fā)生光合作用，太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為植物的化學(xué)能.

使用太陽(yáng)能的優(yōu)點(diǎn)是：能量巨大、分布廣闊、獲取方便、沒(méi)有污染等.不足之處是受氣候等因素影響，長(zhǎng)期陰雨會(huì)使太陽(yáng)能熱水器、太陽(yáng)能路燈等設(shè)備無(wú)法使用，從而給生產(chǎn)生活帶來(lái)不便.落后的經(jīng)濟(jì)發(fā)展也會(huì)大大制約太陽(yáng)能的大規(guī)模利用.

四、例題分析

例太陽(yáng)能的轉(zhuǎn)化：太陽(yáng)把地面空氣曬熱，太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為_(kāi)___________；曬熱的空氣上升，空氣流動(dòng)形成風(fēng)，又轉(zhuǎn)化為_(kāi)___________；太陽(yáng)把水面曬熱，并使一部分水蒸發(fā)，蒸發(fā)的水汽升到空中形成云，以雨雪的形式落下來(lái)，流入江河，太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為_(kāi)___________；植物吸收太陽(yáng)能，發(fā)生光合作用，太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為植物的____________；植物作為食物被動(dòng)物吃掉，又轉(zhuǎn)化為動(dòng)物的____________；古代的動(dòng)植物在地質(zhì)變遷中變?yōu)榛剂?，轉(zhuǎn)化為這些燃料的____________.

解析太陽(yáng)把地面空氣曬熱，空氣的溫度升高，內(nèi)能增大，太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；曬熱的空氣上升，空氣流動(dòng)形成風(fēng)，又轉(zhuǎn)化為風(fēng)能；太陽(yáng)把水面曬熱，并使一部分蒸發(fā)，蒸發(fā)的水汽升到空中形成云，以雨雪的形式落下來(lái)，流入江河，太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為水能，植物吸收太陽(yáng)能，發(fā)生光合作用，太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為植物的化學(xué)能