課程名稱:能源 編授教師: 中興國中 楊秉鈞 能源的區分 能源的區分 初級與次級 能源 初級能源 【 一次能源 】 可提供能量的資源 次級能源 【 二次能源 】 天然形成,可直接使用 初級能源再處理或轉換 太陽能、水力、風力 煤、石油、天然氣 核能、生質能、地熱 電能、汽油、電磁能 液化石油氣.
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課程名稱:能源 編授教師: 中興國中 楊秉鈞 能源的區分 能源的區分 初級與次級 能源 初級能源 【 一次能源 】 可提供能量的資源 次級能源 【 二次能源 】 天然形成,可直接使用 初級能源再處理或轉換 太陽能、水力、風力 煤、石油、天然氣 核能、生質能、地熱 電能、汽油、電磁能 液化石油氣 能源的區分 再生與非再生 能源 初級能源 【 一次能源 】 再生能源 次級能源 【 二次能源 】 非再生能源 不虞匱乏的初級能源 會枯竭的初級能源 太陽能、水力 風力、地熱、生質能 煤、石油 天然氣、核能 初級能源的種類 初級能源 非再生能源 煤 石 油 天 然 氣 化石燃料 再生能源 核 能 太 陽 能 水 力 風 力 地 熱 生 質 能 非再生能源 煤 石油和天然氣 核能 非再生能源 煤 煤的成因:古代石炭紀(2~3億年前) 植物 遺骸埋在地下沉積物 經由長時間 高溫 、 高壓 形成的 煤的成份: 主成分 C ;及 H、O、N、S 其他元素。 (1)含碳量愈高,燃燒釋放熱量愈多 (2)主要用於火力發電即一般工廠燃料 非再生能源 石油和天然氣 石油和天然氣的成因:古代 動、植物 遺骸埋在地下沉積物 經由長時間 高溫 、 高壓 形成的 石油成份 主成分 C、H 化合物 ;及 N、 O、S 其他元素。 天然氣成份 主成分 C、H 化合物 混合而成的可燃性氣體 俗稱 天然瓦斯 。 石油的分餾 分餾原理:成分物質 沸點 不同而分離 1.分餾為 物理 變化 2.採 區段 溫度收集,收集物為 混合 物 3.分餾塔收集物之沸點高低: A BC D E F G A B C D E F G 煉油氣、液化石油氣燃料 石油醚、輕油、汽油 煤油、航空汽油 火爐 柴油 石蠟、潤滑油 原油蒸發物 原油 殘餘產物、瀝青 (媒體;1,6’58” ;2) A B 。 C D E F G 汽油的爆震現象 Knocking 爆震現象: 汽油在汽缸中燃燒不均勻,會出現 爆震 並傷害引擎 現象,會使動力效率降低 辛烷值:(ON 值) 用來表示汽油的抗爆程度 辛烷值愈高,表示抗爆震效果 愈好 。 (1)普通汽油需添加抗震劑,來提高辛烷值 (2) 抗震劑: 若含鉛:添加四乙基鉛,造成空氣污染 若無鉛:稱為無鉛汽油,須與引擎配合不得隨意添加 抗震程度:92無鉛 < 95無鉛 < 98無鉛 非再生能源 核能 核反應 核分裂 核融合 大原子核分裂成小核 小原子核融合成大核 核能發電廠 太陽的能量 分裂或融合後, 總質量減少, 放出大量能量 核能 核能反應式 核分裂 連鎖反應: 中子撞擊鈾-235原子核後分裂成較小質量的原子核,以及 兩個以上的中子,中子再撞擊其他的原子, 如此讓反應 持續發生, 稱為連鎖反應 鈾 - 235 中子 中子 中子 n U Kr Ba 3 n 1 0 235 92 92 36 141 56 1 0 核分裂與核融合 質能互換定律 愛因斯坦的質能互換: 物質與能量能夠互相轉換,稱為 質能互換 。 質能互換公式: 核反應所減少的質量可以轉變成能量 1.光速:C=3 ×108 m/s 2.單位限制:m用Kg;C用m/s E 的單位:焦耳 J A B 核能 E mC 2 E mB mA C 2 能量 減少的質量光速的平方 1公克的物質若完全轉換成能量,相當於 3 8 2 E mC 10 3 10 2 9 1013 J 愛因斯坦 Albert Einstein 91013 J 焦耳。 再生能源 水力 風力 地熱能 太陽能 生質能 再生能源 圖示 水力 太陽能 風力 地熱 生質能 生質能: 將植物體、農作物的殘渣或動物的排泄物,經過化學處理 合成為液體燃料,或經過發酵作用產生沼氣,再經由燃燒 產生熱能,這種能源稱為 生質能 。 臺灣生質能發電:兩種 垃圾焚化 發電。 沼氣 發電。 種植甘蔗或玉米,可製成 酒精 ,可作為汽車燃料。 能源污染與防制 能源污染: (1)污染一:大量使用煤、石油和天然氣等化石 燃料,產生過量 的二氧化碳,造成溫室效應,使地表的溫度逐漸上升。 防制方法:為了遏止全球暖化現象,聯合國在日本京都 共同簽署《京都議定書》,以減少溫室氣體的排放量, 議定書已於西元 2005 年 2 月 16 日開始生效。 (2)污染二:煤和石油燃燒後產生的二氧化硫、氧化氮,是造成酸 雨的主要來源。煤燃燒不完全的炭粒所形成的煤灰, 散布於環境中,嚴重影響空氣品質。 防制方法:把含有二氧化硫的氣體通入碳酸鈣,即可轉 變成無毒的二氧化碳再行排放,以減輕二氧化硫對環境 的影響。但對氧化氮的汙染目前尚無有效的防制方法。 2SO2+ 2CaCO3+ O2→ 2CaSO4+ 2CO2 能源污染與防治 能源污染: (3)污染三:火力發電場和核能發電廠所排放的餘熱,造成鄰近河 川、海域水溫的上升,稱為熱汙染。 防制方法:以臺灣電力公司為例。 溫水排放控制方面,以導流堤或海底管線將溫排水引至外 海,增加擴散效果,以降低鄰近水域的熱污染。 生態方面,積極致力於珊瑚的保育及復育,以期經濟發展 與生態環境能共存共榮。 (4)污染四:美國三哩島核能電廠及前蘇聯車諾比核能電廠的核能 事故,給全世界帶來很大的衝擊和省思,也讓我們更 注意到核能發電安全的重要性。 2007.11.7 福華 課程結束