02.エネルギー化学

◇ エネルギー化学 Web Class syllabus 53209 📆 水 🕥 10:30-12:00 （暦）仮想教室中示範B C1 https://a.yamagata-u.ac.jp/amenity/~host/yz/c1/Education/EChem.asp

講義ノート

図ピカッとさいえんす

英語ではエナジーと言う。日本ではドイツ語のエネルギーと言う。１９６３年からアニメ放映された手塚治虫の「鉄腕アトム」でドイツ語の「エネルギー」が国民に定着してしまった。１９９２年からアニメ放映された「美少女戦士セーラームーン」では、英語の「エナジー」が使われたが、ドイツ語を払拭するには至らなかったようだ。

✏ 平常演習 Web Class

水を電気を使わらずに酸素と水素に分解するとしたら、どのような方法が考えられるか？またそのときどのような課題を解決しなければならないか？

スマートリビング・生活
スマートエネルギー・環境	インターネットスマートグリッド
スマートエコノミー・経済活動	インターネット
スマートラーニング・教育
スマートモビリティ・交通
スマートガバナンス・行政

図スマートシティ

◇ 暖房・給湯と熱量

光熱費を節約したいけど、寒いのはいやですね。家庭で使われるエネルギーは、厨房、給湯、暖房、冷房、照明など。そのうち給湯と暖房が半分以上を占めます。冬の寒い季節に、暖房で室温 T 〔K〕を上げて、ぽかぽかの生活を送りたいと願うのは今も昔も変わりません。熱は温度の高い方から低い方へ移動します。暖かい部屋からは常に冷たい外気へ排熱されているのです。暖房費は排熱費と言っていいです。化学（固体燃料、液体燃料、気体燃料）・電気輸送にかかる力学的エネルギーがあります。エネルギーの場所を移動するのにも排熱が必要です。固体燃料は備蓄に便利ですが、輸送にエネルギーがかかります。

温室効果ガスと人間活動

表 46 温室効果ガス
温室効果ガス	地球温暖化係数	原因となる人間活動

二酸化炭素	1	エネルギーアンモニアの製造、ソーダ石灰ガラス又は鉄鋼の製造、ソーダ灰の製造、エコキュート
メタン	25	稲作など
一酸化二窒素（亜酸化窒素）N₂O	298	廃棄物等の焼却もしくは製品の製造の用途への使用・廃棄物燃料の使用
HFC(R32)	675	最近のエアコン、ネオキュート、エコワン
HFC(R410A)	2090	古いエアコン

※ 06.技術者倫理未来へ向けて

◇ 自動車と動力（ＨＥＶ・ＥＶ・Ｅ２Ｈ）－燃費から電費へ－

気体の状態シミュレータ（工事中）

pV=nRT

nRT=nFE

電気エネルギーは電気量と電圧の積です。

ここで注意しなければならないのは、右辺のnは、電子の物質量だということだ。

アボガドロ数で割って電子１個あたりに書き直したのが次の式だ。

E=eV

時代は電気自動車

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◇ 低炭素住宅・建築物と太陽電池

図低炭素住宅とＶ２Ｈ

技術者倫理06.未来へ向けて－地球温暖化と人口爆発－
国土交通省、気象庁二酸化炭素濃度の経年変化 https://ds.data.jma.go.jp/ghg/kanshi/ghgp/co2_trend.html

温室効果ガスである二酸化炭素の増加は危機的状況だ。

図二酸化炭素濃度

技術者倫理06.未来へ向けて－地球温暖化と人口爆発－
国土交通省、気象庁二酸化炭素濃度の経年変化 https://ds.data.jma.go.jp/ghg/kanshi/ghgp/co2_trend.html
東北大学大学院理学研究科　大気海洋変動観測研究センター過去250年間の大気中二酸化炭素濃度の変動 http://caos.sakura.ne.jp/tgr/observation/co2

二酸化炭素の生成熱を熱化学方程式で表すと下のようになります。

C + O_{2} = {CO}_{2} + 394 kJ

（反応式- 441）

熱エネルギー

図 194
黒体放射

©K.Tachibana

https://edu.yz.yamagata-u.ac.jp/Public/56307/_01/BlackBodyRadiation.asp

電気エネルギー

図イオン化傾向

電位が卑なほど、腐食しやすく、還元しにくくなります。電位が貴なほど、腐食しにくく、還元しやすいです。

光エネルギー

波長530nmの緑色の光ひと粒が持つエネルギーは、225.7105049531kJ/molです。これは、2.33932449873963eVです。定圧下の対称でない多原子分子なら6786.68338445252K相当です。

低圧水銀ランプ。 253.7 nm( UV-B ) の波長で、472KJ/mol（4.9eV）洗浄

184.9 nm(UV-C,VUV) の波長で、647KJ/mol（6.7eV）酸素分子がラジカルに乖離。オゾン発生。

表色

種類	RGB	HSB /HSL	CMYK

表現	Red ff0000 green 00ff00 blue 0000ff		cyan 00ffff magenta ff00ff yellow ffff00
概念	光源色	通信	物体色（表面色、透過色）蛍光色、金属光沢を除く
用途	ディスプレイ	通信	印刷、プリンター、カメラ
ジャンル	エネルギー	情報	材料

再生可能エネルギー

AXIS M1004-Wの映像 7kW 籾殻コージェネレーション（発電・給湯）システム

再生可能エネルギーとして、太陽光、風力、水力、地熱、バイオマスが規定さてれています。山形県東置賜郡高畠町に技術開発拠点をおくグリーンパワーテクノ（株）は、バイオマス発電で、資源問題に取り組んでいます。

表 2030エネルギーミックス
電源分類	資源	2010実績	2030目標

再生可能エネルギー		10	22
	地熱	0	1.1
	バイオマス	0	4.6
	風力	0	1.7
	太陽光	0	7.0
	水力	10	9.2
原子力		25	22
火力		65	56
	ＬＮＧ	29	27
	石油	10	3
	石炭	26	26

無機工業化学エネルギー化学情報処理概論技術者倫理

バイオマスは、カーボンニュートラルという考え方に基づいており、長期的に二酸化炭素の収支に影響を与えないと考えられています。

表 1 . 情報を維持するのに必要なエネルギー

種類	量	説明

情報	100TB	動画（約120分）×1000本×100人ぐらい 2TB×40+4TB×12+600GB×17, キャッシュ用SSD
最大電力	1600W	設計最大消費電力,家庭用電子レンジ2台分
実測電力	1600W	←設計最大消費電力(DB接続不可のため)
⚡年間電力量 (電気エネルギー)	14025.6kWh
年間電気代	420768円	1kWhあたり30円で算出
年間排二酸化炭素	7.2792864t	東北電力の基礎排出係数0.000519tCO2/kWhより算出
ソーラーパネル面積	24㎡	1kWあたりに必要なおおよその面積を15㎡として算出