徵『大師』,質能不滅定律! - 暖化

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By Edith
at 2008-07-02T00:00

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我熟知的『質能不滅定律』是:獨立系統中,物質與能量守恆,只有彼此轉換與型態改變。當有新物質(能量)加入時,系統將隨之改變並達到新的平衡!
OK,我的問題是:地球是一個已知的平衡系統,所有物質與能量不斷的在循環與平衡。可是.......
我們每分每秒不斷的在接受『太陽能』加入『地球』這個已平衡系統,那麼......
跟據『質能不滅定律』必定有新的平衡與物質的改變。所以.......
我們『地球』改變的是什麼,來達到新的平衡?
這就是我的問題..................
Update:
看了 novus 的回答,衍生了一個新的問題,原本地球億萬年來對於太陽能的吸收釋放達到一個相對穩定的平衡。
不過,近百年的科學進步所導致的地球悲歌→地球暖化,如今在不使用地球資(原本內在的,因為我認為太陽能從某個相對角度而言也應該算地球資源。),確鼓勵使用太陽能,是否有可能加速地球暖化?
因為,原本的吸收釋放已經平衡了,如今吾人將相對吸收減少予以留存使用,那麼釋放是否相對減少、或不變?
是否因此造成氣候改變?
看來,真的要問『大師』了.......
麻煩諸公囉........
Tags: 暖化

All Comments

Frederica avatar
By Frederica
at 2008-07-03T05:56
答案是
熱輻射
柯希荷夫(Gustav Robert Kirchhoff)指出:當一個物體和外界達到熱平衡的時候,吸收的輻射能量相等於對外放射的能量。
在宇宙中地球並沒有其他的傳遞熱的方法,熱輻射是唯一的途徑。
太陽用熱輻射的方式給地球能量,其中有許多沒有被吸收,直接反射到太空中。其餘的被地球上的物質吸收轉換為熱能,因而地球溫度升高,但是只要有溫度就會對外輻射電磁波,能量就以電磁波的方式逸散到太空。
從局部、有限時間來看,有些地方的能量是增加的,像是植物從太陽獲得能量行光合作用,水獲得能量蒸發到空中,感覺起來化學能、位能增加了。但是整體來看,所有作用最後會變成雜亂的熱,然後能量最終還是以熱輻射的方式離開地球。
然則空氣中有些氣體如二氧化碳,會吸收從地球逸散出去的紅外線。如果二氧化碳濃度增加,地球總對外釋放的能量就會減少,因此整體地球的溫度就會升高,或者可以說在較高的溫度下才達成平衡。
2008-07-02 22:19:40 補充:
合理的推估影響有限,因為能夠穿越層層大氣來到地面的太陽能,即使沒有太陽能板、太陽爐,也一樣會被其它物體吸收,增加溫度。太陽能轉換裝置只不過改變了能量轉換的途徑,最後所有運用過的能量還是會變成雜亂熱能逸失到環境中。
當然,太陽能轉換裝置吸收太陽能的能力會比其他物體好,留住的能量可能會比單純的地表高一點,如果規模夠大我想還是會有影響的。從比較有趣的角度來看,上面所說的「大規模設施」在地球上已經有了案例,「雨林」就是一個努力榨取太陽能的龐大設施。
我想這個問題沒有人能夠給明確答案,如同kaworuweb所說的,就連CO2對暖化現象的影響程度有多大到目前為止仍然沒有定論。
Oliver avatar
By Oliver
at 2008-07-02T22:28
現在單單CO2是否暧化原凶科學家就吵不停了,版主的補充問題恐怕沒有人能確定知道答案吧。
不過理論上來講,當人類使用天然能源到某程度後,一定會改變氣候。
想像假若人類利用全球風力到100%,那麼哪裡還有季候風? 自然的氣候變遷如何維持?
就跟水力發電一樣,還是會改變自然生態。到目前為止沒有完全乾淨的能源。
PS. 能量當然會以 "化學能" 的形式儲存起來,不然你用的電、汽油等化石能源是打哪來的? 你吃的食物就更不用說。
Anthony avatar
By Anthony
at 2008-07-03T10:05
E=mc2
但很少有機會使用反物質(電子帶正電的物質),必須完全湮滅才能,
0.5克的正物質加上0.5克的反物質
會產生大於200萬大卡的能量
還有,樓上的,能量並不會以化學能的形式被儲存起來喔,而且你舉的例子:葡萄糖
那是為了給細胞用,用的過程中才產生能量
Enid avatar
By Enid
at 2008-07-03T12:17
應該沒什麼機會轉變為物質吧?
我想那些能量多半以化學能的形式被儲存起來(如葡萄糖)
Charlie avatar
By Charlie
at 2008-07-05T22:14
這真的是一個非常有深度的問題,
值得深思......
目前我所能想到的就是:
太陽能提供地球上的植物行光合作用所需的能量,
因為所有的化學反應都需要能量,
CO2 hv --- O2
這個問題所衍生出的另一個值得深思的問題是:
太陽能源源不斷加入地球, 那麼所轉換出的物質,
是否不斷地累積在地球的某個空間內,
這個空間何時會飽和?

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