ch7能量-資料下載頁(yè)
2025-09-20 22:16本頁(yè)面
【導(dǎo)讀】一固定力量作用在物體上，當(dāng)物體產(chǎn)生的位移時(shí)，與物體動(dòng)方向垂直的力量對(duì)物體不作功。人造衛(wèi)星繞地球一週，萬(wàn)有引力對(duì)衛(wèi)星所作之功為零。手持重物，但手未動(dòng)，則手對(duì)重物所作之功為零。單擺動(dòng)中，繩之張力對(duì)擺錘所作之功為零。例題：一光滑斜面和水平面成30°角。今有質(zhì)量為1公斤的。為m的物體，以v的速率動(dòng)時(shí)，其動(dòng)能以符號(hào)Ek表示，動(dòng)能為純量，其單位與功的單位相同。合力對(duì)物體所作的功等於物體的動(dòng)能變化量。功能定理仍然成立。非保守力對(duì)物體作功的能力與物體移動(dòng)的。沒(méi)有固定的差額，因此無(wú)法定義對(duì)應(yīng)的位能。其所在的高度成正比，而與移動(dòng)的路徑無(wú)關(guān)。體具有不同的重力位能。體作功不為零時(shí)，物體的力學(xué)能E保持定值。物體在地表附近，由位置處移動(dòng)至位置處時(shí)，經(jīng)不同的時(shí)間後，球落於相同高度的水面上，則整個(gè)過(guò)程中，
【正文】 2 10 22 2 10T 10 3 10??????? ? ??，因此 所 需 的 溫 度度足夠長(zhǎng)的拘束時(shí)間： 由於在如此高溫下，所有物質(zhì)都游離化了，形成了所謂的電漿。這些帶電的離子間會(huì)有靜電排斥力而使得電漿擴(kuò)散開(kāi)來(lái)，因此核融合也更形困難?？茖W(xué)家已能用一種不均勻的磁場(chǎng)所構(gòu)成的磁瓶（ magic bottle）來(lái)侷限高溫的電漿。 3. 氫彈： 1952年第一顆利用氘融合的氫彈，在太平洋環(huán)礁試爆成功，進(jìn)行核融合的高溫條件，是由氫彈中內(nèi)藏的原子彈先行引爆所提供。 4. 太陽(yáng)的核融合： 1938年，美國(guó)物理學(xué)家 貝特 提出核融合理論，指出太陽(yáng)或其他發(fā)光星體的能量，就是源自於星體內(nèi)部進(jìn)行的核融合反應(yīng)。 1 1 2 0 01 1 1 1 02 1 31 1 23 3 4 1 12 2 2 1 1H H H eH H H eH e H e H e H H?? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?1 4 0 01 2 1 04 H H e 2 e 2?? ? ? ?整個(gè)過(guò)程的淨(jìng)反應(yīng)為： 5. 核 融合的優(yōu)點(diǎn) ： 核融合是非常乾淨(jìng)的能源，不會(huì)造成輻射性的污染，所需的燃料氘可從海水提煉。 四、輻射安全 1. 游離輻射： α射線、 β射線、 γ射線、中子、 x射線、宇宙射線、質(zhì)子、正電子等帶電質(zhì)點(diǎn)可以使電子自原子或分子游離出來(lái)，統(tǒng)稱為「游離輻射」。 2. 游離輻射的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)： 1) 優(yōu)點(diǎn)：可用於農(nóng)產(chǎn)品的保鮮、機(jī)械結(jié)構(gòu)的檢測(cè)、 X光體檢、核子醫(yī)療檢查及放射性治療。 2) 缺點(diǎn)：破壞生物體的細(xì)胞，形成病變。 3. 輻射劑量： 1) 輻射劑量的國(guó)際單位為西弗（ Sv），常用單位為毫西弗（ mSv）。 1 西弗＝ 1000毫西弗 2) 人體每公斤接收 γ射線的能量為 1 焦耳時(shí)，其劑量訂為 1西弗。 1 Sv＝ 1 j／ kg＝ 104 erg／ g 1 mSv＝ 1毫西弗＝ 10－ 3 Sv＝ 10 erg／ g 3) 輻射劑量的定義為「輻射對(duì)人體影響的程度」，通常以單位體重所接受的輻射能量來(lái)計(jì)算。人體所受的輻射量是以輻射強(qiáng)度與暴露時(shí)間的乘積來(lái)計(jì)算。輻射強(qiáng)度的單位為微西弗／小時(shí)或毫西弗／年，下表為輻射對(duì)人體的生物效應(yīng)。 輻射劑量（毫西弗） 生物效應(yīng)或癥狀 0 ～ 500 沒(méi)有顯著的效應(yīng) 500 ～ 1000 輕微的血液異常 1000 ～ 2020 倦怠、無(wú)食慾、中度血液異常。所有患者都可在數(shù)週內(nèi)復(fù)原 2020 ～ 6000 嘔吐、嚴(yán)重血液變化、出血和感染，且於兩週後脫變。約有 20％至 100％的患者可在一個(gè)月至一年之間復(fù)原 6000 ～ 10000 嘔吐、嚴(yán)重血液變化、出血和感染、脫髮。約有 80％至 100％的患者可在兩個(gè)月內(nèi)死亡，存活者需要一段很長(zhǎng)的時(shí)間復(fù)原 下表為一般常見(jiàn)的輻射劑量值： 項(xiàng) 目 輻射劑量（毫西弗） 每天看一小時(shí)彩色電視的年劑量 照射一次胸腔 x射線的劑量 我國(guó)核電廠廠界外輻射的年劑量（法規(guī)限值） 每人接受來(lái)自自然界輻射的年劑量 2 一般民眾每人的年劑量（法規(guī)限值） 5 核能從業(yè)人員每人的年劑量（法規(guī)限值） 50 鈷 60局部照射治療一次的劑量 2020 167。 73 能源的有效利用 一、能源與能量 1. 大致上講，能源是「品質(zhì)」較高的能量，其作功能力較高，較易為人類所利用，例如汽油、天然氣 …… 等等。 2. 雖然「能量守恆」一定成立，但在能量轉(zhuǎn)換的過(guò)程中，總有一部分會(huì)轉(zhuǎn)換成無(wú)法再利用的能量。例如汽車引擎燃燒汽油讓車子能在馬路上前進(jìn)，由於煞車、車輪與地面的摩擦、空氣阻力、熱廢氣等等因素，汽油所釋放的能量最後大多轉(zhuǎn)換成了無(wú)秩序、很難再使用的熱能。因此，人類目前所使用的能源愈來(lái)愈少，產(chǎn)生了能源危機(jī)。 二、能源的有效運(yùn)用及節(jié)約 1. 發(fā)電廠輸出電時(shí)，通常利用超高壓變電所將電壓升高到約三十五萬(wàn)伏特。如此一來(lái)，即可以用較低的電流來(lái)傳送電能，來(lái)達(dá)到降低熱耗損，提高電能傳輸效率的目的。再經(jīng)過(guò)數(shù)次降壓，最後可以降至 110 伏特或是 220 伏特供一般用戶使用。 2. 汽車引擎運(yùn)轉(zhuǎn)需要汽油，現(xiàn)代車子的設(shè)計(jì)皆極注重引擎效率之提升、減低空氣阻力、減低汽車重量（在不影響安全情況下），來(lái)有效利用汽油。此外，油電混合使用的設(shè)計(jì)也是當(dāng)前車輛發(fā)展的新趨勢(shì)。 3. 汽電共生系統(tǒng)不但具有較高的環(huán)保功能，也能有效節(jié)能。目前的汽電共生系統(tǒng)可以再利用回收廢熱來(lái)發(fā)電，不但節(jié)能而且具有較高的環(huán)保功能。 4. 除了有效利用能源，也應(yīng)該節(jié)約能源。例如建築物在設(shè)計(jì)時(shí)就應(yīng)注意通風(fēng)、採(cǎi)光，以便減少冷氣及電燈的使用。又如以省電燈泡來(lái)取代白熾燈泡，像 LED 燈具，其耗電量只有白熾燈泡的八分之一。當(dāng)然隨手關(guān)燈、少乘電梯等等也是輕易就可以節(jié)約能源的方法。 三、再生能源 1. 再生能源所指的是那些在較短時(shí)間內(nèi)能夠自然再生的能源，例如太陽(yáng)能、風(fēng)能、水力能、潮汐能、生質(zhì)能等。 2. 化石燃料（例如煤、天然氣、石油）以及核燃料（例如鈾）皆需長(zhǎng)時(shí)間才能產(chǎn)生，所以不是再生能源。 3. 和化石燃料與核燃料相比，再生能源是較乾淨(jìng)、低汙染的能源，就生態(tài)與人類永續(xù)發(fā)展的角度而言，是必須重視的能源。 4. 目前人們已積極地設(shè)法利用各種再生能源，例如太陽(yáng)能熱水器已是技術(shù)成熟且商業(yè)化的產(chǎn)品，而風(fēng)力發(fā)電、太陽(yáng)能發(fā)電、潮汐發(fā)電、地?zé)岚l(fā)電也早已是可行的發(fā)電技術(shù)。 例題： 物理學(xué)上有「能量守恆」的原理，我們也常聽(tīng)到「能源危機(jī)」的議題，下列哪一種觀念才是正確的？ (A)「能量守恆」只有在特殊情況下才成立，一般來(lái)說(shuō)， 能量愈用愈少，總有用完之時(shí)，故有「能源危機(jī)」 (B)「能量守恆」表示總能量不會(huì)減少，故能量是用不完 的。所以「能源危機(jī)」只是勸人節(jié)省的口號(hào)而已 (C)能量在使用中相互轉(zhuǎn)換，其總值會(huì)減少，故有「能源 危機(jī)」 (D)「能量守恆」總是成立的，但是被用來(lái)發(fā)電、行車的 汽油與煤，用過(guò)之後變成廢氣和熱能，不易再使用， 故有「能源危機(jī)」。 【 】 答案： D THE EN
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