⑴ 如何让身体尽可能多的储存能量
身体储藏能量最基本的方式就是靠脂肪累积了,当然看你的问题你说的能量不是传统意义上的能量。你说在干活时发现有的人瘦小的身体里似乎蕴藏着无尽的能量,那可能是他本身精力充沛而且比较灵活。打个比方如果一个很强壮的人但是他非常疲惫困乏,你会认为他看起来“蕴藏着无尽的能量”吗?而想要养好精力,除了充足的睡键答眠和饮食,还要稿举慧养好你的五脏六腑,调理生息,也就是“养生”。狼的耐力卓越答芹是因为环境原因,狼能够在恶劣的环境中长途追踪猎物很长时间,不然对于耐力同样卓越的鹿群狼就完全没办法了,应该是因为狼有很好的散热系统,四肢协调性高,而且越强壮的耐力会越好。
⑵ 人体储存能量的2种形式,您真的了解吗
⑶ 探究不同食物贮存能量的差异的生活小实验
某实验小组进行了“测定某种食物中的能量”的实验,准备测定的食物是花生和玉米.他们为了防止热量的散失,将课本中的实验装置进行了改进,即在锥形瓶外套上加了一个隔热玻璃罩,设计如图所示,请你帮助他们回答下面问题:
(1)本小组要研究的问题是测定某种食物中的能量值.
(2)食物中能够燃烧的物质是有机物.
(3)在本次实验中,花生和玉米质量应当相等(填“相等”或“不相
等”).
(4)实际上种子全部燃烧产生的热量比上述热量多(填“多”或“少”).
(5)得出的结论是花生放出能量多.
(6)这个探究实验只信兄拆做一次,实验结果可靠吗?不可靠.
试题答案
分析 (1)对照实验是指在研究一种条件对研究对象的影响时,所进行的除了这种条件不同之外,其他条件都相同的实验.这个不同的条件就是实验变量.一个探究实验中只能有一个实验变量,其他因素均处于相同理想状态,这样便于排除因其他因素的存在而影响、干扰实验结果的可能.
(2)种子的成分包括有机物(淀粉、蛋白质和脂肪)和无机物(水和无机盐).有机物是含碳的化合物,容易燃烧,而无机物是不含碳的,熔点高,不易燃烧.每克食物在体外充分燃烧时释放的热量,是食物的热价.食物的热价反映出食物中储存能量的多少,据此解答.
解答 解:(1)由题干可知,实验小组进行了滑枣探究实验“测定不同食物中的能量”的实验,所以,本小组要研究的问题是:测定某种食物中的能量值.
(2)不同种子的成分有所差异,之所以能够燃烧,就是因为它们具有可燃性,可以燃烧的物质是有机物.就是说花生种子之所以能燃烧,是因为其中含有有机物,燃烧后有剩余物为无机物.
(3)在设计实验时,要遵循单一变量的原则,排除其它因素的干扰,在本次实验中,花生和玉米质量应当相等.
(4)在实验过程中,尽管对实验装置进行了改进,由于条件所限,还是会有一部分热量散失掉,因此,实际上种子全部燃烧产生的热量比上述热量多.
(5)通过得出的结论是花生放出能量多,假设成立.
(6)这个探究实验只做一次,结果不可靠,应该多次测量(至少三次),取平均值,以减少实验误差.
故答案为:(1)测定某种食物中的能量值.
(2)有机物.
(3)相尘明等.
(4)多.
(5)花生.
(6)不可靠.
点评 解答此类题目的关键是会测量食物中的能量
⑷ 电感怎样储存能量,怎样计算
一般厂家都会提供的,直接查询厂家的产品目录就好了。
如果要计算的话可通过以下公式:
al=l
/
n^2
l为线圈的电感值;n为线圈的圈数。
电感系数:
电感系数是衡量线圈产生电磁感应能力的物理量。给一个线圈通入电流,线圈周围就会产生磁场,线圈就有磁通量通过。通入线圈的电源越大,磁场就越强,通过线圈的磁通量就越大。实验证明,通过线圈的磁通量和通入的电流是成正比的,它们的比值叫做自感系数,也叫做电感。
电感器的电感量与其本身的(磁芯材质)电感系数al成正比,关系是电感量=电感系数x线圈圈数平方。锰锌材料感应系数较大,一般用于大感量环形电感,缺点是耐电流特性不好,也容易受外界条件影响(温度、压力等),比锰锌导磁性能更优越的是铁基纳米晶和铁硅铝;铁粉芯在磁芯电感里耐电流冲击是最好的,同时低导磁率也不能满足现场生产需要;而镍锌类材料刚好介于二者之间,在一定程度上可以弥补前二者的短处,所以传统电感领域,镍锌材料也是应用最广泛的。
⑸ 电感和电容分别储存多少能量怎么算
电感和电容分别储存多少能量怎么算
电感和电容分别储存多少能量怎么算电容能量W=(C(u^2))/2
电感能量w=(L(i^2))/2
电容和电感元件分别能储存什么能量?电容以电场的形式储存能量,W=(1/2)CU^2,电感以磁场的形式储存能量,W=(1/2)LI^2
电容,电感各储存什么能量直流稳态电容相于路电相于短路
电容器两端电压Uc=R右*U/(R左+R右)=15X30/30=15
流电电流iL=U/(R左+R右)=30/30=1A
则电容器存储能量Wc=0.5CUc^2=0.5X2X10^(-6)X15^2=2.25X10^(-4)J
电存储能量WL=0.5LiL^2=0.5X2X10^(-3)X1^2=10^(-3)J
答题易解决请及采纳满意答案谢谢
实在不行换一个或者在硬之城上面找找这个型号的资料
求电容和电感存储的能量直流稳态下,电容相当于开路,电感相当于短路。
电容器两端的电压Uc=R右*U/(R左+R右)=15X30/30=15V
流过电感的电流iL=U/(R左+R右)=30/30=1A
则电容器存储的能量为Wc=0.5CUc^2=0.5X2X10^(-6)X15^2=2.25X10^(-4)J
电感存储的能量为WL=0.5LiL^2=0.5X2X10^(-3)X1^2=10^(-3)J
答题不易,解决的话请及时采纳为满意答案,谢谢!
电容储存能量怎样计算?E=1/2*C*U^2
电感怎样储存能量,怎样计算线圈的电感如果是L,流过线圈的电流是I则电感线圈储存的电磁能量就是W=1/2xLxI^2。
请问可调电感和可调电容最大分别能达到多少?要看干什么用,用在什么地方,高频电感还是低频电感。如可调电感有uH级、mH级,也有几亨甚至更大的,如利用磁饷来稳压的稳压电源,电感调节范围达几亨以上。而可调电容最大只有几百皮。
电容储存的能量怎样计算我用220v给1000uf的电容充电,怎样才能计算出当前电容储存的能量电容器的储能公式是E=0.5CU2,均为标准单位。
如果你想给1000μF的电容器充电到直流220V,则电容器储能为:0.5×0.001×2202=24.2J。
如果是恒流充电的话,计算一下导线传输的电荷量,进一步可以求出电压。Q=It,U=Q/C。
电容储存的能能量电容储能公式为Q=0.5*C*U*U;C为电容,单位取F,U为电压,单位取V,计算出来的结果单位为J。100UF=0.000100F,故储能0.5J,一度电=1000W*3600s=3600000J,所以算出来储能为:七百二十万分之一度电。。
你好,请问一个电感和电容串联的电路,电感和电容两端分别并联电压表,显示值分别为电感30V,电容40V
电感和电容串联,两者电流相等,电感电压超前电流90°,电容电压滞后电流90°,因此,两者电压相位差180°,总电压是40-30=10V。
如果是电感和电阻串联,两者电流相等,电感电压超前电流90°,电阻电压与电流同相位,因此,两者电压相位差90°,总电压是:√(30^2+40^2)=50V。
⑹ 当你心情不好的时候,但是正常吃饭,消耗的是什么能量一般能量还是储存能量
一般情况下,体重过轻与遗传因素有关系,同时,一些情绪容易亢奋的人,由于内分泌的影响就可以加速热量的消耗。有些人容易紧张,结果可能是漏掉一餐或者食欲不振,一次损失上千卡热量自然不在话下,这样肯定不会胖。
如果发现自己的体重过轻,身体过瘦,首先要查一下是不是疾病的潜在影响。如甲状腺、糖尿病、肾上腺、消化系统疾病等,都容易造成体重过轻。排除了疾病的情况,才可以实施增肥计划。
身心愉快
瘦弱男女在饮食方面,有不少都存在挑食和偏食现象。因此,应改掉这些不良习惯,增加膳食的摄入量,膳食应丰富多样。多吃碳水化合物,面食最管用,此外,高蛋白食品、蔬菜和水果一样都不能少,平日里更要口不离那些健康的零食,如花生、奶糖等,喝完啤酒再喝点果汁也是不错的主意。
在摄入足够蛋白质的情况下,宜多进食一些含脂肪、碳水化合物(即淀粉、糖类等)较丰富的食物。这样,多余的能量就可以转化为脂肪储存于皮下,使瘦弱者体态健壮起来。胃肠功能较弱的瘦子,可选择鸡、鸭、鱼、羊的肝脏来食用,除此,鱼类也易消化和吸收。
饮食多样
要想增肥,首先应当做到科学增肥,为健康增肥。平衡饮食外,还应保持充足而良好的睡眠。人的睡眠若比较充足,胃口就比较好,而且也有利于对食物的消化和吸收。不少瘦人喜欢过夜生活,动不动就玩个通宵,第二天又要强打精神去上班,严重影响了睡眠的质量,这样下去不瘦才怪。
还要注意的是个人心理健康。工作中的紧张和压力、生活中一些小事的想不开、超出人体负荷的“疯狂”学习或工作等,都会使人愈加消瘦。相反,愉快的心理状态、和谐的人际关系则有助于增肥。
适当运动
对于那些长期坐办公室的瘦人来说,每天应抽出一定的时间来锻炼,这不仅有利于改善食欲,也能使肌肉强壮、体魄健美。人体的肌肉是“用进废退”,如果长期得不到锻炼,肌肉纤维就会相对萎缩,变得薄弱无力,人也就显得瘦弱。
在运动方式上,慢跑是个不错的选择,因为人在慢跑的时候肠胃蠕动次数明显增多,这样可以消耗人体能量,在进餐时胃口就好。一般来说,大运动量运动、短时间运动和快速孙早宴爆发力运动都能起到增肥效果,也是欲减肥的人最应忌讳的。
附:食物增肥一方
山药粥
成分:山药、奶酪、白糖。
其制法可分为两种。一种是将鲜山药洗净,捣泥,待大米粥熟时加入拌匀,而后调入奶酪、白糖食用;另一方法是,将山药晒干研粉,每次取30克,加冷水调匀,置炉上,文火煮熟,不断搅拌,两三沸后取下,调入奶酪、白糖即可食用。
山药性味甘平,可补虚赢,长肌肉、润皮毛,为治消瘦、美容之妙品。奶酪可养肺润肤、养阴生津。两者合用,可健运脾胃,资助化源则银,故于虚瘦病人,效果甚佳。
常常听到体瘦者抱怨,现在减肥药满天飞,就是没有增肥药。其实,一般瘦弱欲增肥健身,无需求助于药物,只要恰当饮食,用食疗来调补,就能收良效。
体瘦之人,多有阴虚、血亏津少,故饮食上宜多食甘润生津之品,如牛奶、蜂蜜、鸡蛋、鳖(甲鱼)、海参、银耳等。常用有效食睁锋疗方有:核桃牛乳饮,蜂蜜饮料,海参膏,龟肉百合红枣汤,甲鱼滋肾羹,参麦甲鱼,银耳鸽蛋,百合鸡子黄汤等。
阴虚往往内心热,体瘦者多见烦躁易怒、口干咽痛、性欲亢进等虚热内生现象,故在滋养的同时,还要注意清虚火,可选食蛤蜊麦门冬汤、菊花肉片等。
1.均衡的饮食
可以使用奶油或其它食用油、果酱、糖类等高油脂、高糖类食物来增加热量,虽然体重增加较为快速,但长期或过量食用,会破坏食欲,并可能带来慢性疾病危及健康。采用均衡饮食及渐进式的增加食量,避免强迫性的供给,破坏食欲。
2.养成良好的饮食习惯
定时定量,少量多餐,细嚼慢咽。
3.改变进餐的程序
先吃浓度高,营养密度高的食物,再吃其它食物。
4.选择适度烹调的食物
选择经适度烹调的食物,如:蒸、炖、卤、炒、煮..等,避免因油炸、煎、烤..等导致食物坚硬,不易消化。
5.保持心情愉快,布置良好的进餐环境,集中精神用餐。
紧张和焦虑不但影响食欲,肠胃道消化吸收功能也不好,代谢率提高相对地消耗较多的热量。
如果还是没有办法改善您颀长消瘦的身材时,建议您还是请专业的医师帮您一起找出为什么肉肉长不出来的原因,用一个健康的方式长健康的肉肉喔!
增肥可以考虑牛奶、杏仁、芝麻、腰果等食物,您可以将杏仁和芝麻粉加入牛奶来喝,腰果则可以当作零食来吃,如此会有不错的效果。
在社会的人口分布结构中,体重不足也是很常见的一个族群。只是目前社会一片减重风潮之下,那些体重过轻的人,反而是一般人羡慕的对象。可是,实际上体重不足者很容易发生营养不良、容易疲倦、抑郁、肌肉耗损等症状。严重者更会出现免疫力变差、容易生病,尤其对于患有慢性病的老人,还会增加并发症、愈后不良的机率。
◎增重不增肥
在学理上增肥与增重的意义并不一样。因为“增肥”顾名思义是增加身体组织的脂肪比例,而“增重”除了脂肪的增加之外,应还涵盖肌肉组织的成长。我想您要问的应该是“增重”而非“增肥”吧?!
人体的重量,大致上是来自于骨骼、肌肉、脂肪、水分以及其他内脏器官,有意义的“增重”应着重在肌肉、脂肪的比例增加。那么,我们要如何来进行身体的改造工程呢?答案仍然是“饮食”与“运动”!
【饮食篇】
饮食方面,高蛋白质、高热量饮食,是增重的不二法门。浓缩的蛋白质与高热量食物,例如重奶酪蛋糕、小西点、小蛋糕等等,少量多餐、餐后适时补充帮助消化的木瓜酵素或综合酵素,以增加食物的消化吸收利用率。
◎蛋白质的选择
选择优良的蛋白质来源,例如鸡蛋、牛奶、肉类、家禽类等,应占每日蛋白质总量的一半以上。植物性蛋白质则以分离萃取的黄豆蛋白粉末,效果会比较好,因为少了阻碍吸收的植物纤维。至于吃肉或喝牛奶那一种方法较好?讲求效率的人,可以尝试喝高蛋白奶粉(例如三多奶蛋白),会比喝一般鲜奶、吃肉的蛋白质摄取量来的高,吸收利用率也比较好。
◎醣类的选择
醣类的摄取也是重要的一环,选择淀粉质较高的食物,例如白土司、馒头、白饭、地瓜、芋头、南瓜等。烹调时可以芶芡、羹汤、浓汤的型式,或在汤或果汁、牛奶中,加一些麦芽糊精(一般所谓的玉米水解淀粉,可直接加入食物中食用),增加热量的摄取。
◎脂肪的选择
油脂部分,可适量使用吸收利用率较佳的中链脂肪酸(MCT),以增加浓缩热量的摄取。纯的中链脂肪酸(MCT)因不含“必须脂肪酸”,需搭配一般油脂使用。建议可选用已混合必须脂肪酸的中链脂肪酸产品(例如:三多高热能),避免必须脂肪酸的缺乏。一般建议中链脂肪酸占总油脂使用量,以不超过60%为原则。
【运动篇】
欲增重者的运动,以“重量训练”为主要方式,而非减重者所强调的“有氧运动”。因为“有氧运动”是促进能量消耗的,而“重量训练”则是用来增加肌肉比例的。借助哑铃、杠铃与训练器材的使用,配合大肌肉群的完全收缩与放松,可以达到肌肉的建造工程。
那什么叫大肌肉群呢?就是我们所谓的胸肌、腹肌、背肌、腿肌、二头及三头肌(手臂)。经由重量训练与饮食补充,可使大肌肉群成长,相对的便会累积一些体重。
目前在美国,已经在尝试对老人加以适当的重量训练,配合增重食品补充,来增加肌肉比例,以改善营养不良、容易疲倦、抑郁、肌肉耗损、免疫力变差、容易生病等症状。对于患有慢性病的老人,也会减少并发症、愈后不良的机率。
【早餐:一定要吃、才有活力!】
偏好西式口味的人:
1.现榨柳橙汁一杯
2.低脂牛奶一杯
3.浇满糖浆、果酱、奶油的煎饼一份。
喜欢中式口味的人:
1.一碗皮蛋瘦肉粥或小米粥
2.一杯豆浆或米浆。
3.一颗水煮蛋
【早上的点心:帮助身体储藏能量】
下列食物任选一份:葡萄干、核果、花生、香蕉。
【午餐:快乐的进餐、才能吃胖唷!】
偏好西式口味的人:
1.苹果一个
2.低脂牛奶一杯
3.三明治一个
4.生菜沙拉一盒
5.高纤饼干一份
喜欢中式口味的人:
1.奇异果一个
2.一杯优酪乳
3.一碗饭或一碗面
4.水煮青菜一份
5.高纤饼干一份
【下午的点心:不要让小肚肚饿着了】
下列食物任选一份:奶昔一杯,高纤饼干几片、卤味小菜,或茶叶蛋一颗。
【晚餐:尽量按时进餐】
最好与家人或爱人一起用餐。甜蜜的感觉,会让肉肉更快长出来唷!
1.现榨果汁一份
2.冰淇淋或优酪乳一份
3.生菜沙拉或炒青菜一份
4.一碗饭或一碗面
5.一份瘦肉或鱼肉
6.饭后再吃点菠萝、木瓜、或西红柿。
【宵夜:尽量在睡前两个钟头进食】
在土司上涂满果酱、花生酱、奶油、大蒜酱。再喝一碗肉汤、牛奶、或豆浆。只要吃个意思就好了,以免吃得太饱,睡不着。吃完宵夜后,要刷牙漱口用牙线,才能睡觉唷!
瘦人为何瘦
俗话说,“水有源、树有根”,人消瘦总有病根。找病因,除病根,是“瘦子”变胖的主要方法。据保健专家分析,消瘦原因大致有以下几方面:
·各种慢性病及器质性病变
例如腹泻、消化性溃疡、结核、肿瘤、贫血寄生虫病等。
·遗传和内分泌因素
在遗传、内分泌等因素影响下,某些家庭成员都比较瘦,但是没有器质性疾患,属于无力型体型。其特点是:身体瘦高,颈细长,垂肩、胸廓扁平,胸骨剑突下角小于90度,精力也很充沛,完全能胜任学习或工作,但易患各种慢性病。
·精神因素
由于情绪因素,精神焦虑,生活不规律,过度劳累,睡眠不足,身体消耗多于摄入。
·饮食
饮食不调,缺乏体育锻炼。缺乏营养,尤其是缺乏蛋白质成分。
瘦人如何练壮
据冬林健康城的几位教练介绍,瘦人在进行健美锻炼时,首先要弄清自己属于哪种消瘦。因为消瘦有单纯性消瘦和继发性消瘦之分。单纯性消瘦没有明确的内分泌疾病,继发性消瘦是由神经系统或内分泌系统的器质性病变引起的。如属继发性消瘦,则请病愈后再进行健美锻炼。若属单纯性消瘦,那么进行健美锻炼要特别注意以下几个问题:
合理安排运动量
运动量的安排是科学锻炼的重要环节之一。实践证明,消瘦者应以中等运动量(每分钟心率在130至160次之间)的有氧锻炼为宜,器械重量以中等负荷(最大肌力的50%至80%)为佳。时间安排可每周练3次(隔天1次),每次1至1个半小时。每次练8至10个动作,每个动作做3至4组。做法是快收缩、稍停顿、慢伸展。连续做一组动作时间为60秒左右,组间间歇20至60秒,每种动作间歇1至2分钟。一般情况下,每组应能连续完成8至15次,如果每组次数达不到8次,可适当减轻重量;以最后两次必须用全力才能完成的动作,对肌肉组织刺激较深,“超量恢复”明显,锻炼效果极佳。
注意安全
健美锻炼的器材都有一定的重量,不仅锻炼前后要做好准备活动和整理活动,而且要注意检查器材安装得是否牢固,以防不测。锻炼时要注意重量是否适度,切勿做力不能及的练习。使用杠铃等重器械时,要有人保护。最好是在专业教练的指导下锻炼,以便互相鼓励,互相帮助,互相保护。
打好基础
消瘦者在初练阶段(2至3个月)最好能进健美培训班学习锻炼,以便正确、系统地掌握动作技术,全面提高身体素质。特别要注意肌肉力量和耐力的锻炼,逐步提高机体的适应能力,打下良好的基础。
要有重点和针对性
消瘦者经过2至3个月锻炼后,体力会明显增强,精力也会比以前充沛。这时,应重点锻炼大肌肉群,如胸大肌、三角肌、肱二头肌、肱三头肌、背阔肌、臀大肌和股四头肌等,运动量要随时调整。另外,同一个部位的肌群可采用不同的动作、不同的器械进行锻炼,并且要使所练肌群单独收缩。随着肌肉力量的啬和动作协调性的提高,锻炼的效果会越来越显着。一般情况下,练习动作一个半月到两个月变换一次。此外,锻炼时精神(意念)要集中于所练部位,切忌谈笑、听音乐等。所练部位肌肉的酸、胀、饱、热感越强,锻炼效果越佳。这样,再坚持半年到一年,体型就会发生显着的变化。
少练其它项目
消瘦者进行健美锻炼时,最好少参加其它运动项目的锻炼,特别是耐力性项目的运动,如长跑、踢足球、打篮球等。因为这些运动消耗能量较多,不利于肌肉的增长,而且会越练越瘦。此外,平时不要做耗费精力太多的其它活动。
合理的膳食
只有摄入的能量大于消耗的能量,人才能变胖。因此,消瘦者的膳食调配一定要合理、多样,不可偏食。平时除食用富含动物性蛋白质的肉、蛋、禽类外,还要适当多吃一些豆制品及赤豆、百合、蔬菜、瓜果等。只要饮食营养全面,利于消化吸收,再加上适当的健美锻炼,就能在较短时间内变得丰腴起来。
坚定信心持之以恒
消瘦者要使体型由瘦变壮、丰腴健美,不是一两天、一两个月的事,凭“一时热”,想“一口吃个胖子”的练法不行,因锻炼方法不对、效果不明显而丧失信心也不行,只有坚定胜利的信心做好吃苦的准备,以高昂的情绪积极进行科学的、有计划的、坚持不懈的锻炼,才能获得最后成功。
⑺ 什么是贮存能量的反应
在一定条宴绝颤件下为吸热反应,另一些条件下为放热反应.通常一个反应在高温下储存能量,在常温下能放出热宏段量,即晌败为贮存能量的反应
⑻ 电感怎样储存能量,怎样计算
线圈的猛颂电感如果是 L ,流过线圈的电流是 I 则电感线圈储存的电圆态磁能橘知源量就是 W = 1/2 x L x I^2。
⑼ 电容储存能量怎样计算
电容储存能量E=0.5CU²,均为标准单位。
电容储存的能量等于电容上所充电压的平方乘容量的一半:E=C*U*U/2。
例如:如果给1000μF的电容器充电到直流220V,则电容器储能为:0.5×0.001×220²=24.2J。
任何静睁弯电场都是由许多个电容组成,有静电场场就有电容,电容是用静电场描述的。
(9)存储能量怎么检查扩展阅读:
电容用途广泛。它是电子、电力领域中不可缺少的电子元件。主要用于电源悉老闷滤波、信号滤波、信号耦合、谐振、滤波,补偿、充放电、储能、隔直流等电路中。
超级电容的单体额定电压一般为2.3V,2.5V或2.7V,其电压等级相对于其他储能装置是很低的。因此需对其串联以提高超级电容器组的电压等级,根据电路原理,电含态容越穿越小,在实际使用中,为了兼顾电压等级与容量要求通常是对超级电容器串并联来组成超级电容器组。
⑽ 能量转化效率的相关知识与数据
提起效率,同学们一般都会想到简单机械的机械效率,即有用功与总功的比值,其实效率在能量转移或转化过程中有着广泛的应用。
使用能源的过程实际上就是能量转移或转化的过程,能源在一定条件下可以转换成人们所需要的各种形式的能量。例如,煤燃烧后放出热量,可以用来烧水、做饭、取暖;也可以用来生产蒸汽,推动蒸汽机转换为机械能,或者推动汽轮发电机转变为电能。电能又可以通过电动机、电灯或其它用电器转换为机械能、光能或内能等。
一般情况下能源不可能全部转化为人们需要得到的能量,所谓能量转换效率就是人们需要得到的能量(即有用能量)与当初消耗总能量的比值,计算公式为:能量转换效率=输出有用能量/输入的总能量。
——— 当今社会能源紧缺,如何提高能源利用率是我们迫切需要解决的热点问题,有关能量转换效率的计算在考卷上屡见不鲜,现例举如下:(共10道题)
1、【电热水壶烧水】:如功率为100W的电热水壶正常工作28分钟,可将4Kg水从20℃加热到100℃,其效率多大?
用电热水壶烧水时水的温度升高需要吸收热量,水增加的内能是我们需要的能量,属于有用能量,而电热水壶消耗的电能是输入的总能量,所以此电热水壶烧水的效率为:
η = Q吸/ W = cmΔt / Pt = 4.2 × 103× 4 ×(100-20)/(100 × 28 × 60)= 80%
2、【锅炉烧水】:如某锅炉将100Kg水从32℃加热到100℃,需要燃烧3.36Kg热值为 3.4 × 107J / Kg 的无烟煤,其效率多大?
用锅炉烧水时,水增加的内能是有用能量,而燃料完全燃烧放出的能量(即燃料的化学能)是输入的总能量,所以此锅炉烧水的效率为:
η = Q吸/ Q放= cmΔt / qm煤= 4.2 × 103× 100 ×(100-32)/(3.4 × 107× 3.36)= 25%
3、【太阳能热水器】:如有一总集热面积为1.35m2的热水器10h可将100Kg水从20℃加热到80℃,而每m2每小时地球表面接收的太阳能为 3.6 × 106J,其效率多大?
太阳能热水器工作时,水增加的内能是有用能量,辐射到集热管的太阳能为输入的总能量,此太阳能热水器烧水的效率为:
η = Q吸/ Q太阳= cmΔt / Q太阳= 4.2 × 103× 100 ×(80-20)/(3.6 × 106× 1.35 × 10)= 51.85%
4、【热机】:
(1). S195柴油机标有 “0.27Kg / Kwh”,即它每消耗0.27Kg柴油可输出1Kwh的有用能量(柴油热值为 q = 3.3 × 107J / Kg),其效率多大?
热机是把内能转化为机械能的机器,其中获得的机械能是属于有用能量,而燃料完全燃烧放出的热量是输入的总能量,此柴油机的效率为:
η = W有/ Q放= 1Kwh / qm = 3.6 × 106/(3.3 × 107× 0.27)= 40.4%
(2). 某新款汽车发动机输出功率为69Kw,1h耗油20Kg(汽油热值为 q = 4.6 × 107J / Kg),其效率多大?
此过程中,输出的有用能量用 W有=P出·t 计算,此汽车发动机的效率为:
η = W有/ Q放= P出·t / qm = 69 × 103× 3600 /(4.6 × 107× 20)= 27%
5、【电动机】:标有 “6v3w” 的电动机线圈内阻为3Ω,在不计摩擦的情况下正常工作其效率多大?
电动机工作时电能转化为机械能和内能,如不计摩擦,此内能就是电动机线圈本身通电时产生的电热,这样获得的机械能就等于消耗的电能减去产生的电热。
此电动机正常工作时 电流 I = P / U = 3w / 6v = 0.5A,此电动机的效率为:
η = W机/ W总=(W总-Q)/ W总=(Pt-I2Rt)/ Pt =(P-I2R)/ P =(3-0.52× 3)/ 3 = 75%
6、【太阳能电池】:某太阳能汽车,太阳光照射到它的电池板上的辐射总功率为8×103W,在晴朗的天气,电池板对着太阳时产生的电压为160v,并对车上的 电动机提供10A的电流,其效率多大?
太阳能电池是利用太阳能获得电能的装置,产生的电能属于有用能量,而消耗的太阳能是 输入总能量。此太阳能电池的效率为:
η = W电/ Q太= UIt / P太t = UI / P太= 160 × 10 /(8 × 103)= 20%
7、【白炽灯】:一只40W的白炽灯正常工作1秒钟产生光能约8J,其效率多大?
白炽灯正常工作时电能转化为光能和内能,其中获得的光能是有用能量,而它消耗的电能是输入总能量。此白炽灯发光的效率为:
η = W光/ W电= W光/ Pt = 8 /(40 × 1)= 20%,
8、【火力发电】:某电厂燃烧1t无烟煤可发电92Kwh,其发电效率多大?
火力发电是将燃料的化学能转化为电能,所获得的电能即为有用能量,消耗的燃料的化学能就是输入总能量。其发电效率为:
η = W电/ Q放= 92 Kwh / qm = 92 × 3.6 × 106/(3.4 × 107× 103)= 10%
9、【高压输电】:有一台 110Kv、22Mw 的高压输电设备,输电线总电阻50Ω,其输电效率多大?
高压输电时,输出端(给用户提供)的电能就是有用能量,而输入端输入的电能就是输入总能量,两者的差距就是输电线本身消耗 的电能(即电热)。
高压输电过程中 电流 I = P / U = 22w × 106/(110v × 103)= 200A,其输电效率为:
η = W有/ W总=(Pt-I2R线t)/ Pt =(P-I2R线)/ P =(22 × 106-2002× 50)/(22 × 106)= 90.9%
10、【电动车】:160V 10A 的电动车,在平直路面上匀速行驶,所受地面阻力为288N,1h行驶15Km,其效率多大?
电动车行驶时将电能转化为机械能,获得的机械能克服摩擦做功使车前进,所以它克服摩擦做的功就是有用能量,而消耗的电能为输入总能量。此电动车的效率为:
η = W有/ W总= f.S / UIt = 288 × 15 × 103/(160 × 10 × 3600)= 75%
【 ——— 以上只是计算能量转换效率的常见类型,实际生活中有关能量转换效率的问题还有很多。】 燃料的燃烧热可以以其HHV(高热值)或LHV(低热值)来表示,高热值的燃烧热是在燃烧后,生成物的水蒸气已凝结成液态时的燃烧热,因此加上水凝结时的潜热。低热值的燃烧热则是在燃烧后,生成物的水蒸气仍维持气态时的燃烧热,不考虑水凝结时的潜热。
燃料热值的选用会影响其能量转换效率的计算。在欧洲,一燃料可产生的能量是其低热值表示,不考虑水凝结时的潜热,以此为方式计算冷凝式锅炉的 “热效率”,其数值可能会超过100%,其原因是其工作原理会利用到部份水凝结时的潜热,但计算输入能量时未考虑此部份所造成,不违反热力学第一定律。在欧洲以外的国家,一燃料可产生的能量是其高热值表示,已考虑水凝结时的潜热,以此为基础 计算能量转换效率,其数字就不可能超过100%。
能量转换方式能量效率内燃机及外燃机10%~50%燃气涡轮发动机最大可到40%燃气涡轮发动机加上蒸汽涡轮发动机(复合循环)最大可到60%水力发动机最大可到90%风力发动机最大可到59%(理论上限)太阳能电池6%~40%
(和使用技术有关,一般的效率约15%,理论上限为85%~90%) 枪械~30%(.300英寸的子弹)[0.3英寸≈7.62毫米]燃料电池最大可到85%水的电解50%~70%(理论上限为80%~94%)光合作用可达6%肌肉14%~27%电动机功率小于10瓦的小电动机:30%~60%;
功率在10瓦到200瓦之间的电动机:50%~90% ;
功率超过200瓦的电动机:99%以上。 家用冰箱低阶系统约为20%,高阶系统约为40~50%电灯泡5%~10%发光二极管最大可到35%萤光灯28%钠灯40.5%金属卤化物灯24%开关电源实务应用可以到95%电热水器90%~95%电热器约95% 问:热能怎样才能转化成其他比较方便使用或者方便储存的能量形式呢?比如电能、机械能。
答:主要以介质转换的方式为主。比如通过水这种介质,首先使水变成高温高压的水蒸气,然后将之用来驱动汽轮机或蒸汽机而变成机械能,最后汽轮机带动发电机转化为电能。还可以通过燃气这种介质,用各种热机(汽油机、柴油机、燃气轮机)将热能转化成机械能,如进一步用该机械能来带动发电机自然还可以转化为电能。
还有不通过介质而用类似热电偶直接转化成电能的温差热发电,但效率低,无法大规模应用。
“比较方便使用的”首推电能,通过电动机很容易就可将电能转化成机械能,通过电热器件则很容易转化成热能、光能等。
而“方便存储的能量形式”主要应是以电池形式存在的化学能。 能耗是非常热门的话题,能量转换也因此具有更加重要的意义。电子设备已经成为我们日常生活中必不可少的一部分,减少这些设备的能耗将具有非常重要的意义。新型的IC(Integrated Circuit,集成电路)技术既可以达到节能的目的,还可以以低成本保持所需的功能与性能。
假设现有一台发电机,该发电机由电力驱动,并生产出电能。现请插上电,开动发电机,然后将所生产出的电能全部储存起来。当这台发电机运行了一段时间之后,电表显示共耗费了10度电,但检查了储存起来的电量却只有9度,那么,该电力驱动型发电机的能量转化效率就是9/10,即90%。当然,现实世界中是不可能用电力来驱动发电机的,这里只是为了便于阐述而打个比方。 中新网2008年7月25日电:日本大阪大学和美国俄亥俄州立大学等组成的研究小组成功将“热电材料”的能量转换率提高了一倍。
美国《科学》杂志电子版于 (2008年7月)25日登载了相关论文。
据日本共同社(2008年7月)25日报道,热电材料是一种能将热能转化为电能的半导体,在汽车引擎等数网络高温工作环境中的能量转换率最高。 由于引擎会向外散发大量热,用这种材料覆盖包裹引擎可将热能转化为电能而加以有效利用。
大阪大学助教黑崎健表示:“这项技术以前的效率低下,甚至无法达到实用水平。…… 而今,随着该技术的成熟,已经可以将其应用到环保汽车等领域。” 研究小组在一种叫做铅碲的物质里添加了铊后 成功开发出了新材料。以前添加的都是钠,而在使用铊后 使电子结构发生了变化,能量转换率提高了一倍。今后需要解决的是铊的高成本问题和确保铅的安全性。据黑崎介绍,研究人员还考虑将新热电材料用作太空探测器的动力源。 在生态系统中,能量存在于食物链的各个营养级之间。在不断地流动和转化的过程中,某一营养级的生物摄取的能量或同化量,占前一营养级生物换算或能量的生物量百分率。1942年由林德曼提出,他认为从一个营养级到另一个营养级的能量转换率为10%,则生产效率顺营养级逐级递减,即每通过一个营养级,能量减少90%。如果这个数值比例失调,就意味着生态系统中生物之间的数量平衡遭到破坏。也就是说能量转换的效率对于生态的作用也不容忽视。
在自然系统中,能量存在的形式主要为:热能、电能、内能、光能、声能、化学能、机械能、电磁能、原子能、生物能等集中形式,它们主要是通过一些机器设备来进行从 “此种能” 到 “彼种能” 的转变。 能量传递效率:是能量在沿食物链流动的过程中,是逐级递减的。若以营养级为单位,能量在相邻的两个营养级之间的传递效率为10%~20%。
可用能量金字塔来表示,计算公式:能量传递效率=上一营养级的同化量/下一营养级的同化量×100%。
能量传递效率计算:
能量传递效率=下一营养级的同化量/本级的同化量;
对于简单的生态系统,能量传递效率一般在10%~20%之间;
对于复杂的生态系统,能量传递效率一般小于10%(如:初生演替,次生演替)。
能量利用效率:通常是流入人类中的能量占生产者能量的比值,或最高营养级能量占生产者能量的比值。或考虑分解者的参与以实现能量的多级利用。在一个生态系统中,食物链越短,能量的利用率就越高。同时,生态系统中的生物种类越多、营养结构越复杂,能量的利用率也就越高。
从研究对象上分析:能量传递效率是以营养级为研究对象的,而能量利用效率则是以最高营养级或人类为研究对象的。
生物同化量的概念:
指某一营养级从外环境中得到的全部化学能。它可表现为:这一营养级的呼吸消耗量、这一营养级流向下个营养级的能量、这一营养级流向分解者的能量、这一营养级的未被利用量。
1、对于生产者(一般为绿色植物)来说是指在光合作用中所固定的日光能,即总初级生产量(GP)。
2、对于消费者(一般为动物)来说,同化量表示消化道吸收到的能量(吃进的食物不一定都能吸收,故并非进食能量),粪便不算在同化量里,但呼吸消耗的能量算。
3、对于分解者(一般为腐生生物)来说是指细胞外的吸收能量。
生物同化量的基本计算:
同化量 = 摄入上一营养级的能量 - 粪便中的能量
同化量 = 自身生长、发育和繁殖量 + 呼吸消化量
同化量 = 呼吸消耗以热能形式散失的能量 + 流向下个营养级的能量 + 流向分解者的能量 + 未被利用的能量 能量不但有数量多少的问题,而且还有品质高低的问题。也正是由于能量的品质有高有低,才有了过程的方向性和热力学第二定律。电能和机械能可以完全转换为机械功,属于较高品质能量;热能只有部分可以转换为机械功,能量品质较低。随着能量传导,能量的数目可能不变,但能量品质只能下降,在极限条件下,品质不变,这称之为能量贬值原理,是热二律更为一般、更为概括的说法。
能量品质有高有低,可以从其可被利用的价值来看:煤、石油、天然气等能源储存的能量是高品质的,因为它们含的能量是高度有用的,可以转为机械能、电能等供人类使用。而高品质的能量被耗散时,被降级为不大可用的形式,如内能。因此,能量耗散虽不会使能量的总量减少,但能源会减少,所以我们必须节约能源。
能量转换效率存在于能量转换之间,而这关乎能量品质的高低。比如说电能,它的能量品质就很高,它转换为任意形式的能量都可以达到很高的转换效率。而如果用超导体传输电能,甚至还可实现100%的能量转换。
而其他的比如热能,其转换为机械能或者电能就不可能达到100%的转换效率,因为热力学第二定律限制了其转换效率(热无法百分之百转为功)。热电厂发电,其热电转化效率也只有45%左右,平均来看,这相当于近2/3的能量都损失掉了。因此,热能的能量品质自然就比电能低。
在没有其他变化时,能量转换效率不会超过100%。但在某些特殊环境下,燃料电池可以突破100%。