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光はほぼ一瞬にしてエネルギーを移動できる。 ではほかのエネルギーはどうだろうか？ 力学エネルギーは質量の移動を伴う。 熱や物質の移動の形態は似ている。 熱は、放射、拡散、伝熱。 物質は、拡散、泳動、対流。
| 状態 | 備蓄 | 輸送 | ||
|---|---|---|---|---|
| モノ | 野積み（固体）、タンク（液体）・ボンベ（気体） | 拡散（🧪化学イオン、🔥熱）、対流（🧪物質、🔥熱）、 🖱 泳動（🧪イオン） | ||
| エネルギー | 電池 | 送電（電気）、輻射（🔥熱、🌟光） | ||
| 情報 | ダウンロード・記録 | ストリーミング配信・ 通信 | ||
| カネ | 預貯金 |
時間。 静的か、動的か。 ためておくか、動かすか。 平衡論か速度論か。 コンデンサか抵抗か。
| 形態 | |||
|---|---|---|---|
| 対流 | 重力・動力（撹拌） | ||
| 泳動 🖱 | 電位勾配／ クーロン力／導電率 | 位置エネルギーを最小に | 慣性支配 |
| 拡散 | 濃度勾配／拡散係数 | エントロピーを最大に 拡散方程式 拡散過電圧 | 粘性支配 |
拡散と対流は、イオン移動だけでなく物質移動でも起こります。拡散はイオン移動だけでなく 熱移動でも起こります。
イオンや荷電粒子の移動には、対流、拡散のほかに泳動がある。電気泳動現象はＤＮＡの分析などにも応用されている。
イオンの移動度から泳動速度を求めよう. エネルギー化学 ・ 工業製品への応用―バイオと光－
地球の上空で垂直に降り注ぐ太陽のエネルギーは、 太陽定数と呼ばれる。 太陽定数の値は、 1.37kW/m2である。 地球表面全体で平均した太陽放射エネルギーは、0.342kW/m2で、 太陽定数の1/4にあたる。 4323.3912kJ/cm2 : 499.2624kJ/cm2 :1032641.98812cal/cm2
入射した太陽エネルギーのほとんどは、地球から放射され、地球は熱平衡の状態にある。 産業革命以降のの人類の活動による二酸化炭素濃度の上昇で、熱平衡が崩れ、温暖化が進んでいる。
入射した太陽エネルギーの0.1％が光合成に使われる。化石燃料は、この0.1％のエネルギーを何万年もかけて蓄積したものだ。
生産者によって光合成で同化されたエネルギーの半分は、被食量であり、成長量は１/５にもみたない。 食物連鎖によって一次消費者、二次消費者と続く。光合成をしない二次消費者の成長と熱排出が２１％を占める。
人々は、さまざまな生活の局面で、太陽エネルギーを利用してきた。 農業における食糧生産はもちろんのこと、 灰汁抜き前の天日干し。塩田での塩づくり。
電気化学的に見た光合成について説明し、チコライド膜の役割について述べなさい。
光触媒の身近な応用例について紹介しなさい。
米沢キャンパスだけで、 1500kWもの電気を使っています。 太陽光発電で賄えるのは、 昼間の日光があるときで、せいぜい30kW。再生可能エネルギーの太陽光だけでは、電気が全然足りません。
スマートグリッドでは、 センサーを使って電力を計測し、インターネットの通信を使って、発電量を制御します。気候に左右されやすい再生可能エネルギーでは、余剰電力を 電池 に蓄えます。
XMLでデータ交換することもできます。
V2Hとは、 電気自動車の電池を、 住宅の電池(ESS)にリユース することです。 電気自動車の 電池容量は、 40kWh程度とすれば、住宅の電池10kWhの4世帯分に相当します。
しかし安全に リユース するには、バッテリーのインスペクションが欠かせません。
迷走する再生可能エネルギー政策の具体例を挙げ、ひとりひとりがどのようにすればよいか提案しなさい。
このマークは本説明資料に掲載している引用箇所以外の著作物について付けられたものです。
銅めっき 米沢高等工業学校本館から 銀電量計を探してみよう。
アノードもカソードも銅だったら、理論分解電圧は何Vになるか？
