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永續能源期中報告 - Coggle Diagram
永續能源期中報告
化學能轉換電能
計算與原理
運作原理
通過氧化還原反應，把正極、負極活性物質的化學能，轉化為電能的一類裝置。
科學計算
放電時間
T ＝ Q ÷ I
C值
放電（或充電）電流也有用 C 值來表述，1 個 C 的放電電流會剛好在一小時把電池完全放電
一枚 600mAh 的電池，1 個 C的電流即是 600mA，以這個電流放電會在一小時內用完電
生活應用及特性
乾電池
缺點
不使用時要蠟封保存，防止電解液中的水分揮發要避免高溫潮濕。長期不使用的電器要取下乾電池，
防止電解液流出而腐蝕電器。丟棄後汙染環境。
優點
能量轉換率高，供能穩定可靠，可製成各種形狀、大小，使用方便，易於維護，可在各種環境下工作
液流電池
優點
安全性高，可以靈活擴容，循環壽命也非常長，電解液可循環利用。
缺點
能量密度低，初裝成本較高
太陽電池
優點
清潔環保，對環境無污染能源來源穩定，可靠性高且長期成本較低
缺點
電量受天氣、時間、地點等因素影響，建置成本高及儲能技術尚未完善
燃料電池
優點
高可靠度供電、燃料多樣性、高效能、可彈性設置用途廣，以及免充電、無火花、低噪音、無廢棄物處理問題、高機動性。
缺點
氫氣儲存技術不足、氫燃料基礎建設不足、造價偏高
歷史沿革與發展-電化學(電池)
16-17 世紀：早期相關研究
靜電起電機
19 世紀：電化學發展成為化學分支
電鍍現象
伏打電堆
20 世紀以來電化學的發展
過油滴實驗測定了單個電子所帶的電荷量。
18 世紀：電化學的誕生
正電
負電
未來發展與趨勢
儲能將成為新型電力系統基本要素
新興電池的崛起
熱能轉換機械能
計算與原理
運作原理
進氣、壓縮、點火和排氣
科學計算
熱力學定律
第一定律
能量守恆
ΔU = ΔQ + ΔW
ΔU ：系統的內能變化
ΔQ：加到系統的熱
ΔW：對系統作的功
以下為其公式:
第二定律
孤立系統的熵永遠增加
卡諾引擎
熱流與溫度呈正比
QH/TH = QL/T
即「熱流/溫度」率
生活應用及特性
蒸氣引擎
優點
它幾乎可以利用所有的燃料將熱能轉化為機械能
缺點
既笨重又龐大，新蒸汽的壓力和溫度不能過高，
排氣壓力不能過低，熱效率難以提高
氫氣引擎
優點
可以最大程度地減少排放量降低能源消耗，延長
了行駛時間
缺點
氫氣具有高度反應性，容易腐蝕其他材料且易燃，這使得運輸和儲存變得困難且成本高昂
氣體引擎
優點
高燃油效率、較大扭力、適合長途行駛等。
缺點
較高的製造成本、較複雜的設計和維護、以及特定型號可能存在的問題
柴油引擎
優點
省油效率較佳，而且柴 油引擎在中低轉速即可提供
高扭力的特性
缺點
製造成本比汽油引擎為高，也具有污染較高的問題
燃氣渦輪發動機
優點
直接輸出旋轉運動
不需要暖機
支持多種燃料
缺點
適合高速穩定運轉情境
運轉時引擎內溫度持續很高
噪聲大
歷史沿革與發展-熱力學(引擎)
十九世紀中到十九世紀七○年代末
了熱力學和分子運動論，這些理論的誕生與熱功相當原理有關。
十七世紀末到十九世紀中葉
卡諾理論、熱機理論（第二定律的前身）和熱功相當互換的原理（第一定律的基礎）
十九世紀七○年末到二十世紀初
第一輛汽油驅動的汽車，打響內燃機技術的號角
未來發展與趨勢
替代燃料興起
熱能回收技術成熟
舊引擎技術創新
可變壓縮比
渦輪增壓
均質充量壓縮點火
結論
未來的不確定性
.國民教育的落實
環保意識的興起
能源概述
定義能源
可以產生能量的物質資源
燃料、石油跟電力
能源轉換之原理
熱傳
使系統內部能量減少
作功
系統自外界吸熱，會使系統內部能量增加