第20章《能源材料与社会》

就是非常好用的一个思维导图，能量存在着不同的形式，做功的过程就是转移或转化的过程。

第20章《能源材料与社会》

• 能量的转化与守恒
  • 能量存在着不同的形式，做功的过程就是转移或转化的过程。
  • 由于化学反应而产生的能量是化学能
  • 由于核反应物质的原子核结构发生变化而释放的能量为核能
  • 自然界中能量不断可以从一个物体转移到其他物体，而且可以从一种形式转化为其他形式
  • 能量守恒定律
    • 能量既不会消失，也不会创生。它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到其他物体，而能量的总量保持不变
• 能源的开发和利用
  • 没事同是能为人类提供能量的物质资源，都可以叫做能源
  • 可以长期提供或可以再生的能源，属于可再生能源
  • 一旦消耗就很难再生的能源，属于不可再生能源
  • 太阳能热水器的工作原理
    • 太阳光的照射使加热管内水的温度上升，由于热水的密度比冷水小，管内热水不断上升，并储存在储水箱上部，同时储水箱内温度较低的水下降到加热管，通过水的不断对流，最终使储水箱内水的温度升高。
  • 核能的开发和利用
    • 利用核裂变释放能量
      • 核裂变是较重的原子核裂变为较轻的原子核的一种核反应。
    • 利用核聚变释放能量
      • 核聚变是较轻的原子核结合成为较重的原子核的一种核反应。
  • 地热能
    • 地球内部蕴藏着大量的热，在有地热资源的地方可以开发和利用地热来发电。
  • 潮汐能
    • 涨潮时海水汹涌而来，潮水从导流孔流入水库的同时推动水轮机转动，水轮机带动发电机发电，随着潮水的不断涌入水库水位逐渐上涨，储存着能量
    • 落潮时海水奔腾而去，水位陆续下降，水库的水流从倒流孔流向大海推动水轮机再次转动水轮机又一次带动发电机发电。
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  • 风能
    • 风具有很大的能量
• 材料的开发和利用
  • 材料可以分为导体，半导体和绝缘体
  • 材料的导电性能是由材料内部电子的运动状况决定的
    • 金，银，铜，铁等金属材料是导电性能较好的良导体
    • 绝缘体的电阻很大，电流几乎不能通过
    • 半导体材料的导电性能介于导体与绝缘体之间具有一些特殊的物理性质
  • 半导体元件具有许多独特的半导体元件具有许多独特的功能
    • 半导体二极管具有单向导电性及应允许电流由一个方向通过元件
    • 半导体三极管可以用来放大电信号
  • 超导材料
    • 发生超导现象的材料叫超导材料
    • 超导材料电阻为0
    • 超导输电线可以无损耗的输送极大的电流
  • 纳米材料
    • 纳米材料统指合成材料的基本单元大小限制在1~100纳米范围内的材料
    • 纳米材料除了在其基本单元的尺度小以外，还可以大大提高材料的强度和硬度，降低烧结温度，提高材料的磁性