單元主題:常用的能源
自然資源 1.自然資源:
(1)自然資源:在自然界中,人類所能利用的物質與能量
(2)再生能源與非再生能源:依能源是否能 區分 Þ 能源: ,可源自 與 。
再生能源:取之於自然,生生不息。
、 、 、 、 、 。 非再生能源:存量有限,日漸枯竭,難以再生。
、 、 、 。
(3)初級能源與次級能源:依能源 區分 j 初級能源:天然形成,不需轉化就能使用
次級能源:將初級能源轉化而成 如: 、 、 。
非再生能源 1.非再生能源:
(1)非再生能源: (煤、石油、天然氣)和鈾礦 (2)煤:
成因:古代石炭紀(2~3 億年前) 遺骸埋在地下沉積物 經由長時間 、 形成的
成份:主成分 及 其他元素。
含碳量愈高,燃燒釋放熱量愈多 主要用於火力發電 比較:煤是古代植物轉變而成;木炭是木材經而 形成的
沸點參考:
汽油:30~200℃;柴油:250~400℃
(3)石油與天然氣:
成因:古代 和 遺骸埋在地下沉積物 經由長時間 、 形成的
石油成分:主成分 ;及 其他元素。
天然氣成分 :主成分 可燃性氣體 俗稱 。
2.石油的分餾:
(1)分餾原理:成分物質 不同而分離
分餾為 變化 採 溫度收集,收集物為 物 (2)分餾塔收集物之沸點高低(碳數多寡):
。
(3)比較:
分餾 蒸餾 乾餾
反應變化 熱量變化
原理 成份物質
沸點差異 成份物質
沸點差異 有機化合物 的裂解
應用 混合物分離法 混合物分離法
實例 石油分餾 海水淡化 木炭製作
說明 收集物為混合物 收集物為純物質
3.汽油的爆震現象:Knocking
(1)意義:汽油在汽缸中燃燒不均勻,會出現 現象,會使動力效率降低並傷害引擎。
(2)辛烷值( ON 值):用來表示汽油抗爆程度的比較標準
數值:0 ~ 100(異辛烷定為 ;正庚烷定為 ) 辛烷值愈高的油品,表示抗爆震性 。
辛烷值愈高的油品,燃燒時對引擎的傷害 。
市面上的有92、95、98 三種無鉛汽油,其主要區別在於 不同
95 無鉛汽油之抗震爆強度相當於標準油中:
含有 %的異辛烷及 %的正庚烷之抗震爆強度 (3)抗震劑:
若含鉛:添加四乙基鉛,能提高辛烷值,但造成空氣污染 若無鉛:稱為無鉛汽油,須與引擎配合不得隨意添加
現行油品的抗震程度: 92無鉛 95無鉛 98無鉛
再生能源 1.再生能源:
(1)再生能源的意義:自然界不斷循環再生的能源 (1)再生能源的種類:
風力 太陽能 生質能 地熱 海洋能 水力 (2)再生能源示意圖:
2.風力:
(1)原理:利用風力,使螺旋槳轉動,帶動 ,將風力的 能轉換為 能。
(2)風力發電的設立:
設立位置必須在風能佳、風力穩定的風場,目前設置於西部沿海及離島等地區。
屬於潔淨的能源
發展趨勢:在海上建立 式風力發電廠
3.太陽能:
(1)原理:
太陽 效應:
利用陽光照射到 等光電材料上,將光能直接轉化成電能。
太陽 效應:
利用鏡子反射陽光,使其聚焦於玻璃管,加熱管內的液體,產生 ,推動 進行發電。
太陽能電池示意圖 家庭式太陽能集熱器示意圖
(2)特性:
太陽能發電低汙染、無噪音、安全性高,裝置限制少,可獨立使用,也可以合併到現 有電網,是優良的分散式再生能源電力系統。
4.生質能:
(1)原理:利用 ,轉化成可用之能源, 如電與熱。
直接燃燒生質燃料,如木材、沼氣燃燒及垃圾焚化爐 汽電共生發電
沼氣發電 (2)來源:
直接燃燒牲畜糞便、農作物殘渣、垃圾等
由能源作物(如 、 …),提煉生質柴油 種植甘蔗或玉米,可製成 ,可作為汽車燃料。
5.地熱:
(1)原理:
地球內部儲存著大量的熱源,當地下水滲入地殼中,地底下的高溫會將它加熱成溫泉。
(2)應用:
熱能:農業應用及觀光休憩等
電能:使用高溫的泉水,帶動發電機發電
6.海洋能:
(1)原理:利用海水漲、退潮的 ,轉換為電能,如:潮汐發電 漲潮時,將海水儲存於海灣或河流的水壩中
退潮後,再將海水放出,帶動發電機發電
(2)其他應用:海流發電、波浪發電、海水溫差發電。
海流發電:利用 推動水輪機發電。
波浪發電:利用波浪運動的 或 產生動力,推動發電機。
海水溫差發電:利用表層海水與深層海水的 不同來進行發電。