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關於太陽能的初中物理知識

2024-06-26科學

太陽是人類能源的主要來源,除了常見的太陽能電池外,我們套用的很多能源都與太陽有關。下面我們來認識一下這些和太陽能有關的物理知識。

1.太陽能來自於太陽內部發生的核聚變。

核聚變 :質素很小的原子核(例如氘核和氚核)結合成新的原子核,並釋放出巨大核能。

在太陽的內部,氫原子核在超高溫下發生聚變,釋放出巨大的核能。

2.太陽能是可再生能源。

可再生能源 :短時期內能在自然界得到補充的能源。

對於人類歷史來說,太陽能可以源源不斷地獲得,所以短時期內可以在自然界獲取,是可再生能源。

3.太陽能是一次能源。

一次能源 :直接從自然界獲得的能源。

太陽能可以直接從自然界獲取,所以是一次能源。

4.目前人類使用的能源多數來自太陽能。

(1) 化石能源 :煤、石油、天然氣這些化石能源是遠古時期的陸地和海洋中的植物透過光合作用將太陽能轉化為生物體的化學能,經過幾百萬年的沈積、化學變化、地層運動在高壓下變成的。

(2) 風能、水能 :風是由於太陽照射在地球表面時受熱不均形成溫差而產生的;地球上的海洋、湖泊等在太陽照射下汽化出大量水蒸氣上升液化成雲,透過大氣流動運動到高山上,再形成雨水落下來,形成江河,這就是水能。可見,風能、水能本質來源也是太陽。

(3) 太陽能集熱器 :太陽能熱水器等集熱裝置,可以利用內部塗黑的集熱管吸收太陽能,轉化成水的內能。

(4) 太陽能電池 :用半導體材料制成的太陽能電池可以將太陽能轉化成電能。

一般的太陽能電池需要配合蓄電池一起使用,在有陽光的情況下,電池板將太陽能轉化成電能,再對蓄電池充電將電能轉化成化學能儲存起來。在沒有陽光的時候,蓄電池可以對外供電。