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应用科学 AQA/能源的产生

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能源的产生

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设定应用背景

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Wind Power is renewable - but would you want a wind farm near where you live?
风能是可再生的 - 但你愿意在你的住处附近建风力发电场吗?

许多人担心传统发电方式造成的环境问题,以及核燃料的潜在危害。这些担忧导致了使用替代方法来产生有用能量。

课程内容 你需要做什么
通过使用一系列不同的来源产生有用能量,例如

• 化石燃料

• 核燃料

可再生燃料,例如

• 太阳能(热量和光线)

• 风能

• 波浪能

• 潮汐能

• 传统水力发电

• 地热资源

• 生物质

了解如何从这些资源中产生电力。

包括对能量转换以及效率来源的考虑。

(关于此主题的问题也可以包括关于效率、动能(例如风或水的动能)和势能(例如与落水高度相关的势能)的部分。)

• 这些能源的优缺点以及它们在各种情况下的适用性 能够比较不同的资源,例如在可再生性、成本、污染方面...

关键概念的探索

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化石燃料

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Global CO2 emissions graph
全球 CO2 排放量图表

石油、煤炭和天然气是由数百万年前的生物体形成的。现在我们可以从地球上开采它们并燃烧它们来释放能量。

生产 - 比较发电站的主要部分。它们的主要效率低下领域是什么?

可再生性 - 找出每种类型的预计耗尽时间。

污染 - 探讨 CO2 和 SO2 产生的影响。

热门话题 - 什么是“压裂法”?你认为这是一个好主意吗?

核电站运行时不会产生 CO2,但发电站寿终正寝后会产生重大问题。

废物处置 - 核废物有什么问题?

退役 - 为什么拆除旧核电站是一项昂贵的业务?

可再生资源

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可再生资源的优势在于它们不会耗尽(在人类时间尺度上),但它们都有很大的局限性

太阳能 - 什么时候不可用?

风能 - 为什么不可靠?

波浪能 - 为什么它的使用受到限制?

潮汐能 - 什么限制了它的可用性?

水力发电 - 它对环境有什么影响?

地热资源 - 为什么我们不能都使用它们?

生物质 - 它们与化石燃料有哪些共同问题?

背景和比较

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这个主题的一个重要方面是认识到不同的能源资源在不同的地方和不同时间是有用的 - 因此,组合通常是好的解决方案。你可以看看目前英国能源资源的构成。

你需要能够比较不同类型能源资源的不同方面,例如为什么燃煤电站的效率远低于太阳能农场。

学习任务

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选择两种能源,并以表格的形式比较它们的优缺点,如下所示

优点 缺点
风能
核能

考虑可再生性、成本、污染、效率等问题...

职业和组织

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对能源行业中的这些工作进行一些研究。(随意添加你找到的其他工作。)

研究这些角色 这个角色对社会有哪些益处 哪些组织会聘用这个角色的人?

(他们会在哪里工作?)

这个角色的人在组织中会做什么 他们需要具备哪些与科学相关的技能

他们需要掌握哪些技术

在组织中承担这个角色及其职责需要哪些经验 他们在组织中会与哪些其他科学人员合作。
风力涡轮机技师
电气现场工程师

相关的实践/s

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– 与标准技能相关

快速问题

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示例:

按“启动”时间顺序排列上述能源资源。

解决方案

点击以揭示答案


考试风格问题

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一个苏格兰偏远岛屿的农民决定给他的房子安装电力。安装主电线的成本很高。他考虑过太阳能光伏

电池,但他担心它们只有 8% 的效率。

6 (a)  解释 8% 的效率 的含义。  (2 分)

6 (b)  除了效率外,请给出使用太阳能光伏电池发电的一个优点和一个缺点。  (2 分)

6 (c)  建议农民可以使用三种其他可再生能源发电方式。  (3 分)

6 (d)  为什么我们鼓励使用可再生能源而不是化石燃料发电?  (2 分)

6 (e)  请给出我们仍然主要依靠化石燃料发电的两个原因。  (2 分)

6 (f)  请给出使用核燃料作为能源的一个缺点。  (1 分)

M/Jun10/SC02

答案

点击查看考试题答案


英国国家统计局概述了我们的能源使用情况。 [1]

到本书中的其他部分

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参考资料 / 参考文献

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