資源簡介

第二十章 能源、材料與社會
能量的轉化與守恒
多種形式的能量
化學能：由于化學反應而產生的能量，如木柴燃燒，食物的消化等；
核能：由于核反應，物質的原子核結構發生變化而釋放的能量，如原子彈、氫彈、核電站。
能量的轉移與轉化
能量守恒：自然界中的能量不會憑空消失，也不會憑空產生，只能從一個物體轉移到另外一個物體，或者轉化為另外一種形式，能量的總量保持不變。而做功是能量轉化的量度。
地球上的能量主要來源于太陽。太陽上時時刻刻都在發生劇烈的核反應。
能源的開發和利用
能源與社會
可再生能源：可長期提供或能短時間產生的能源，如太陽能、風能、水能等；
不可再生能源：一旦消耗就很難再次形成的能源，如煤、石油、天然氣等。
保護地球資源，節約能源，利用新能源是每一個地球人應有的責任。
能源與環境
溫室效應：由于各種機器運作產生的二氧化碳排入大氣層中，導致太陽光大部分輻射被吸收，從而導致大氣內溫度升高。
泄露的石油會導致海洋污染。
開發新能源
太陽能：主要包括光轉化為電和光轉化為熱兩種方式。（小彩蛋：愛因斯坦是因為解釋光電效應獲得諾貝爾獎）
核能：主要包括核裂變和核聚變兩種方式。
①核裂變：由一種元素變成多種元素（如原子彈、核電站）
②核聚變：由多種元素變成一種元素（如氫彈、太陽上反應）
地熱能：地球內部具有的熱量來發電。
潮汐能：月球、太陽對地球的引力產生的潮汐，漲潮和退潮是隱藏著巨大的能量，利用其進行發電。
風能：建造風力發電機進行發電。
材料的開發和利用
材料與社會
時代的命名通常以工具來進行，如舊石器時代、新石器時代、青銅器時代，由此可見材料在人類發展歷史中的重要地位。材料的發展為科學技術的發展提供了物質基礎。
材料的導電性
根據材料的導電性能，材料可分為導體、半導體、絕緣體。
材料的導電性是由材料內部電子的運動狀況決定的，能運動的電子越多（自由電子），導電性越好。
金、銀、銅、鐵導電性較為良好。玻璃、橡膠等都是絕緣體。硅、鍺、砷化鎵等為半導體材料，二極管、三極管、集成電路等為半導體元器件。
①二極管：具有單向導電性；
②三極管：可以放大信號。
開發新材料
超導材料：電阻降為零時的材料。超導材料具有完全抗磁性（如在磁懸浮列車的應用）；
納米材料：統指合成材料的基本單元大小限制在1-100nm范圍內的材料。納米材料在力、熱、聲、光、電、磁等許多方面表現出良好的性能（如可提高材料的強度和硬度，提高材料的磁性等）
2

展開更多......

收起↑