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April 05, 2013

エネルギー その2

 エネルギーは、形を変えることはできるが、作ったり破壊したりすることはできない。これが、エネルギー保存則の基本的な考え方である。これに対しE=mc^2は、質量をエネルギーに変換し、エネルギーが質量に変換できることを示している。このため、エネルギー保存則は、完全には成立しない。
 エネルギーの定義は、仕事をなしうる能力のこと。
  これが、エネルギーの定義としては、もっとも規定しやすい内容となっている。
 仕事は、エネルギーが形となって表れたもの。
  これが、仕事の定義となる。このため、仕事は計測対象となることができる。
 仕事によって発熱したり、動いたりすることは、エネルギーが形となって計測可能となることであり、物理量J(ジュール)として計測できることとなる。単位時間当たりの仕事量が、[J/s]ジュール毎秒となる。すべての機械の性能を評価する場合は、単位時間当たりの仕事量Wを評価対象とする。W[W]=J/T[J/s]

 ダムを造って、水を溜め、発電する場合は、水の位置エネルギーを電気に変換することとが、"水力発電"となります。
 ボイラーを焚いて、水を蒸気に変え容積変化量をエネルギーに変換するのが、"火力発電"となります。この時、ボイラーを焚く力に、核分裂で生じるエネルギーを使用すると、"原子力発電"となります。
 風の力を電気エネルギーに変換するのが、"風力発電"となります。
 太陽の光を電気エネルギーに変換するのが、"太陽光発電"となります。
 水素が酸化する時に生じる化学エネルギーを電気エネルギーに変換するのが、"燃料電池"となります。

 こういった仕事を評価する指標として使われている単位が[W]です。
 現在のエネルギーへの変換は、電気エネルギーへの変換が基本となっています。電気エネルギーをどのように獲得するかを考え、電気エネルギーの獲得手段をどのように選んでいくかを評価していくことが、リスク管理ということになります。
ウィリアム・カムクァンバ: 私がやって見せた風力発電

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