A. 物質的能量儲存在哪裡化學鍵對物質的能量有什麼樣影響
物質(不管是什麼物質)有兩個屬性,一是質量,二是能量,根據愛因斯坦的質能方程,這兩個屬性之間的關系是E=mc^2 ,即能量等於質量乘以光速的平方 ,這能量就是你說的物質本身的能量,但它包括了物質所有的能量,包括那相比之下很微小的化學鍵的能量、運動動能、勢能等等.當物質發生化學反應、運動狀態變化、空間位置變化時,物質的質量會有很微小的變化(通常不易察覺),從而使總能量有相應的變化.
各種物質的能量大多以化學鍵的形式存在的,鍵能越高物質也就越穩定,需要的的能量也就越高,釋放的能量也就越少,本身物質的能量也就越低,比如石墨和金剛石都是碳的單質,形成石墨和金剛石需要條件是高溫高壓,其能量在轉變成為了化學鍵,同樣你想打開其化學鍵也就需要很高的能量,這就是為什麼鍵能高了物質的能量就得低。
物質可以用各種方法儲存能量,使自己成為能量的載體。研究者們也會依照這樣的規律構建方法論用來設計具有遵從實際要求的能量儲度的物質。譬如極端的,炸葯。
化學鍵與次化學鍵,分子內力和分子間力,官能團與結構基團,甚至鍵角張力(這個效應的儲能效率高得可怕)都能夠成為物質儲能的因子:最近幾年研發,還處在實驗室階段的一款炸葯,三硝基氮雜環丁烷(TNAZ),結構極為簡單,卻有著良好的性能。
三硝基氮雜環丁烷(TNAZ)分解溫度>240℃而有確定熔點,遠低於240℃,接近水的沸點,這意味著可以用鹽溶液浸泡解熱實現炸葯可熔鑄,這是特性。至於本性,高能鈍感,爆速8700+,爆熱1900+,暫時沒有鉛壔擴張實驗結果,但已經夠了。它這樣簡單的結構卻擁有著極高的能量儲備。
B. 為什麼金屬的形變為能彈性
金屬的形變為能彈性的原因:模量是材料抵抗變形的能量,實際上就是原子之間能夠存儲多少外來能量的過程。當施加外力時,能量存儲在晶格中,拉伸使晶格微變大,壓縮反之。
當外力消失時,晶格又還原了,這就是彈性段。當外力超過定值時,晶格發生位錯,此時就會吸收大量能量,使儀器感覺一下少了能量,此刻就表現為強度小了,此即為屈服現象。
彈性變形
是材料在外力作用下產生變形,當外力去除後變形完全消失的現象。彈性變形分為線彈性、非線彈性和滯彈性三種。線彈性變形服從胡克定律,且應變隨應力瞬時單值變化。非線彈性變形不服從胡克定律,但仍具有瞬時單值性。滯彈性變形也符合胡克定律,但並不發生在載入瞬時,而要經過一 段時間後才能達到胡克定律所對應的穩定值。
C. 金屬鍵的斷裂或結合也能儲存或放出能量嗎
金屬鍵也是一種化學鍵,形成金屬鍵會放出熱量,打斷金屬鍵要吸收熱量。金屬鍵是自由電子及排列成晶格狀的金屬離子之間的靜電吸引力組合而成,打斷金屬鍵必然要吸收熱量。
D. 為什麼金屬球獲得的最大勢能小於彈簧的原始存儲能量
為什麼一定要把勢能的轉變和動能聯系起來.當人去積壓彈簧的時候,彈簧發生形變具有彈性勢能,是人做的功與彈簧之間的轉換,同樣的道理,在繩索的作用下,彈簧處於平衡狀態,從一開始,彈簧的彈性勢能就已經與繩索的束縛勢能相平衡,但彈簧在外界環境的
E. 復合材料斷裂的能量吸收機制有哪些,哪種吸收能量較多,哪種較少
一、按基體材料分:聚合物基復合材料,金屬基復合材料,陶瓷基復合材料,水泥基復合材料,碳基復合材料;
二、按其組成分為金屬與金屬復合材料、非金屬與金屬復合材料、非金屬與非金屬復合材料。
三、按其結構特點又分為:
①纖維復合材料。將各種纖維增強體置於基體材料內復合而成。如纖維增強塑料、纖維增強金屬等。
②夾層復合材料。由性質不同的表面材料和芯材組合而成。通常面材強度高、薄;芯材質輕、強度低,但具有一定剛度和厚度。分為實心夾層和蜂窩夾層兩種。
③細粒復合材料。將硬質細粒均勻分布於基體中,如彌散強化合金、金屬陶瓷等。
④混雜復合材料。由兩種或兩種以上增強相材料混雜於一種基體相材料中構成。與普通單增強相復合材料比,其沖擊強度、疲勞強度和斷裂韌性顯著提高,並具有特殊的熱膨脹
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F. 什麼金屬(其他的材料)能儲存電
MIT的研究人員正在設計一種能儲存大量電能的液體金屬固定電池,並力圖使這種產品的經濟性更好。除了風能發電,太陽能發電之外,液體電池也正在成為人們 逐漸開始注意的一項新技術。有朝一日,它們可望作為醫院的後備能源使用。目前,各醫院普遍使用大型發電機為主要的緊急供電裝置。MIT的研究者Don Sadoway說:「因為這款電池是固定安裝的。所以不會在汽車或者隨身物品上使用,這樣我們就可以不必費心思考慮一些諸如防撞或人體安全等的問題,而且它的工作溫度也不必按接近體溫的水平進行設計。」這款電池內部沒有使用任何固體材料製作,電池的陰極、陽極和儲能元件等全部都採用融化的液體來製作。研究小組多年來試驗了多種不同的組合成分。最早的設計中,電極部分採用了液態銻和液態鎂,儲能元件則採用硫化鈉材料製作。至於目前准備採用的試驗材料則仍處在保密階段,不能外泄。由於密度不同,因此幾種液態金屬材料彼此之間並不會混合在一起,而會像油水那樣出現分層結構。電池被裝在一個不銹鋼罐中,保持500度高溫以便金屬處於液化狀態。電池的最終尺寸則仍未確定。Sadoway說:「我們可以隨意按要求增減電池的尺寸。做成33加侖容量的垃圾桶大小也可以,要做成一個足球場那麼大也是沒問題的。」來自Lawrence Berkeley國家實驗室的電池專家Marca Doeff說:「目前這種電池仍處在概念設計階段,我們依然有許多技術問題需要解決。」研究人員認為這項技術距離實用化還有相當長的路要走。
G. 小體積、大容量的鋰金屬電池要翻身
首先,嚴格來講,XNRGI沒有發明新的製造方法,而是借鑒了晶元製造商用於製造集成電路的一些可靠技術,包括在硅上蝕刻20×20微米的空腔以及薄膜的應用。因此,該公司給電池起了個帶有「晶元」的名字:PowerChip。
德庫托說,這些用顯微鏡才能看到的微孔中的每一個都可以被看作是微電池。與鋰離子電池會發生災難性故障不同,一個PowerChip微電池出現問題不會傳播到周圍的電池上。
其次,一些鋰離子電池,如Enovix、Nexeon、Sila納米技術和SionPower等公司生產的產品,是用硅替代部分或全部的陽極石墨,從而獲得更好的性能。在這些電池的陽極中,鋰與硅材料結合形成Li15Si4。
同樣,PowerChip的硅襯底具有導電塗層,可作為集流體和防止硅與鋰相互作用的擴散屏障。在這點上,德庫托稱鋰金屬陽極的容量大約是硅插層陽極的5倍。
目前,該公司正在使用由鋰鈷氧化物和鎳錳鈷製成的陰極,其電池容量是傳統鋰離子電池的兩倍,而硫等替代材料可以進一步提高陰極性能。「但如果只有一極的性能提高,另一極沒有相應的變化並不能激發出電池的全部潛能。」德庫托給出了這樣的回答。
此前,XNRGI叫做NEAH電力系統,開發過燃料電池。但是燃料電池市場並沒有起飛,所以到了2016年,在獲得美國能源部的許可後,它使用相同的概念造起了鋰金屬電池。
「我希望每個人都開電動車,甚至連飛機都應該電動化。」斯里尼瓦桑看了一眼快沒電的手機,接著說,「電池和生活一樣,總有改進的空間。」(文章&圖片來源:IEEE,作者:JeanKumagai)
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H. 金屬冷變形時要消耗較多能量,熱能和儲存能分別佔多少
金屬冷變形時要消耗較多能量,熱能和儲存能分別佔多少
金屬及合金經形變後,它的顯微組織結構會發生變化,其變化程度會隨著形變數加大而加大,並且形式也越來越復雜。
I. 金屬能源是指什麼金屬能提供能量嗎
用金屬作原料產生能量,最直接的是產生電能,如比干電池、銀鋅電池、鉛酸蓄電池等,還有直接用鋁形成電池的。