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P3(物理):可持续能源

本节显示了预测材料物理P3 - 可持续能源的链接

模块概述

能源供应是社会必须在立即解决的主要问题之一。公民面临着复杂的选择和来自能源公司,环境团体,媒体,科学家和政治家的各种信息。有些人认为可再生资源能够满足我们未来的需求,一些倡导核电,有些人认为需要急剧改变。关于能源使用的决定,无论是个人还是国家层面,都需要通过对情况的定量理解来了解,这是模块的基本主题。

候选人首先调查个人和组织使用能源的方式,并了解如何测量能源需求和使用。他们探讨了节能器件(例如灯泡)的使用,并考虑各种生活方式选择的定量后果(例如,与运输和电气设备的使用有关)。关于能源的国家数据介绍了发电和分配的研究;核发电,化石燃料的燃烧和可再生资源进行了比较和对比。最后,候选人审查个人,组织和社会可用的能源选择。

物理

P3 - 可持续能源(单击下面的链接,常规标题或如下看,了解您可以测试的内容)

  • 使用能量,
  • 发电,
  • 选择能源

P3.1我们使用多少能量?

1.了解对能源的需求不断增加,这提出了关于能源可用性和使用这些来源的环境影响的问题

2.回想起人类使用的主要主要能源:化石燃料(石油,天然气,煤炭),核燃料,生物燃料,风,波浪和太阳的辐射

3.了解为什么电力被称为二次能源

4.了解燃烧化石燃料的电站产生二氧化碳,有助于全球变暖和气候变化

5.了解当电流通过组件(或设备)时,能量从电源转移到组件和/或环境

6.回想一下,电器或设备的电源(以瓦特,W)是其每秒传递的能量量的量度,即它转移能量的速率

7.使用以下等式计算在焦耳和千瓦时的过程中转移的能量数量:

  • 能源转移(焦耳,J,千瓦时,KWh)=电源(瓦,W,千瓦,kW)×时间(秒,s,小时,h)

8.使用以下等式计算电气设备传输能量的速率:

  • 电源(瓦特,W)=电压(伏,v)×电流(安培,a)

9.了解焦耳是一种非常少量的能量,因此国内电表测量千瓦时的能源转移

10.计算电力,时间和每千瓦时的成本提供的电力成本

11.以各种方式提出的能源使用解释和处理数据

12.解释和构建SANKey图以表明能量保守的理解

13.在电器和电站的背景下使用以下等式:

  • 效率=(能量有用转移/总能量提供)×100%

或者

  • 效率=(功率有用转移/总电量)×100%

注意:预计候选人将考虑/计算效率作为小数比例和百分比

14.建议减少个人和国家背景下能源使用的方法的例子。

P3.2如何生成电力?

1.了解电力方便,因为它很容易通过距离传输,并且可以在许多方面使用

2.回想起电源由发电机产生

3.了解发电机通过在其附近旋转磁铁产生线圈的电压

4.了解发电机提供的电流越大,它每秒使用的更多主要燃料

5.了解在许多电站中,主要能源用于加热水;蒸汽产生驱动涡轮机,该涡轮机连接到发电机

6.标记框图,显示水电,核和其他热电站的基本组件和结构

7.了解核电站产生放射性废物

8.了解放射性废物发射电离辐射

9.了解随着暴露于电离辐射的接触,生物细胞的损害最终导致癌症或细胞死亡增加

10.了解放射性物质污染和辐射之间的区分,并解释为什么通过与放射性物质的短时间污染的放射性物质污染更危险

11.了解许多可再生能源来源直接驱动涡轮机。水力发电,波浪和风

12.解释包含有关能源转移效率信息的发电和分配的SANKEY图

13.回想一下,电源供应电压为我们的房屋是230伏

14.了解电力通过国家电网以高电压分发,以减少能量损失。

P3.3我们应该选择哪种能源?

1.讨论定性和定量(基于适当的数据),不同选择在降低能源需求方面的有效性:

  • 一种。国内背景
  • 湾工作地点背景
  • C。国家背景

2.了解给定情况的能源选择取决于许多因素,包括:

  • 一种。对环境造成的影响
  • 湾经济学
  • C。废物生产
  • 天。二氧化碳排放量

3.描述不同能源的优缺点,包括不可再生能源,如:

  • 一种。化石燃料
  • 湾核和可再生能源,如:
  • C。生物燃料
  • 天。太阳的
  • e。风
  • F。水(波浪,潮汐,水电)
  • G。地热

4.考虑到以下情况,解释和评估有关不同能源的信息,考虑到:

  • 一种。效率
  • 湾经济成本
  • C。对环境造成的影响
  • 天。电源输出和寿命

5.了解以确保全国性供应安全,我们需要混合能源。