如何物理存储能量

㈠ 物理学里面的能量是什么

一，内能的定义
内能是一种与热运动有关的能量。在物理学中，我们把物体内所有分子作无规则运动的动能和分子势能的总和叫做物体的内能。内能的单位是焦。一切物体都具有内能。
热力学系统的热运动能量。广义地说，内能是由系统内部状况决定的能量。热力学系统由大量分子、原子组成，储存在系统内部的能量是全部微观粒子各种能量的总和，即微观粒子的动能、势能、化学能、电离能、核能等等的总和
。由于在系统经历的热力学过程中，物质的分子、原子、原子核的结构一般都不发生变化，即分子的内禀能量（原子间相互作用能、原子内的能量、核能）保持不变，可作为常量扣除。因此，系统的内能通常是指全部分子的动能以及分子间相互作用势能之和，前者包括分子平动、转动、振动的动能（以及分子内原子振动的势能），后者是所有可能的分子对之间相互作用势能的总和。内能是态函数。真实气体的内能是温度和体积的函数。理想气体的分子间无相互作用，其内能只是温度的函数。
通过作功、传热，系统与外界交换能量，内能改变，其间的关系由热力学第一定律给出。
理想气体的内能计算方法如下:
e=inrt/2
i-单原子气体取3,双原子气体取5,三原子气体取6
n-物质的量
r-理想气体常数
t-热力学温度
二，物体的内能
1，（1）
分子做无规则运动，因此分子具有动能。
物体内大量分子作无规则运动跟温度有关，所以我们有把这种运动叫做热运动。
（2）又与分子间存在相互作用力，所以分子具有势能。
（3）内能是物体内部具有的能量，它包括物体内所有分子动能和势能。
三，内能变化的两个途径
2，（1）做功可以改变物体的内能。
（2）热传递可以改变物体的内能。
做功和热传递在改变内能的效果上是等效的。做功使其他形式的能如机械能等转化为内；热传递使
物体间的内能发生转移。
四，能的形式
3，（1）能以多种形式存在于自然界，每一种形式的能对应于一种运动形式。
各种形式的能是可以相互转化的。
（2）能的守恒定律
能量既不能创生，也不能消失，它只是从一种形式的能转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，
在转化或转移的过程中，其总量保持不变。这就是能量守恒定律。
五，自然过程的方向性
大量事实表明，自然界中的一切实际变化过程都具有方向性，朝某方向的变化是可以自发发生的，相反方向的变化
却是受到限制的。这是热锅要是变化了的事物重新恢复到原来的状态，一定会对外界产生无法消除的影响，这就是然过
的不可逆性。

㈡ 物理学的能量问题

能量转化:太阳能转化为电能
能量储存：将电能以化学能的形式存储起来

㈢ 能量储存在磁场和电场中有什么区别

能量储存在电场中电势就会高，储存在磁场中磁势就会高。
电场是电荷及变化磁场周围空间里存在的一种特殊物质。电场这种物质与通常的实物不同，它不是由分子原子所组成，但它是客观存在的，电场具有通常物质所具有的力和能量等客观属性。电场的力的性质表现为：电场对放入其中的电荷有作用力，这种力称为电场力。电场的能的性质表现为：当电荷在电场中移动时，电场力对电荷做功（这说明电场具有能量）。
磁场是一种看不见、摸不着的特殊物质，磁场不是由原子或分子组成的，但磁场是客观存在的。磁场具有波粒的辐射特性。磁体周围存在磁场，磁体间的相互作用就是以磁场作为媒介的，所以两磁体不用接触就能发生作用。电流、运动电荷、磁体或变化电场周围空间存在的一种特殊形态的物质。由于磁体的磁性来源于电流，电流是电荷的运动，因而概括地说，磁场是由运动电荷或电场的变化而产生的。用现代物理的观点来考察，物质中能够形成电荷的终极成分只有电子（带单位负电荷）和质子（带单位正电荷），因此负电荷就是带有过剩电子的点物体，正电荷就是带有过剩质子的点物体。运动电荷产生磁场的真正场源是运动电子或运动质子所产生的磁场。例如电流所产生的磁场就是在导线中运动的电子所产生的磁场。
当线圈中通有电流时，线圈中就要储存磁场能量，通过线圈的电流越大，线圈越多，储存的能量就越多；在通有相同电流的线圈中，电感越大的线圈，储存的能量越多，因此线圈的电感也反映了它储存磁场能量的能力。
与电场能量相比，磁场能量和电场能量有许多相同的特点：
(1)
磁场能量和电场能量在电路中的转化都是可逆的。例如，随着电流的增大，线圈的磁场增强，储入的磁场能量增多；随着电流的减小，磁场减弱，磁场能量通过电磁感应的作用，又转化为电能。因此，线圈和电容器一样是储能元件，而不是电阻类的耗能元件。
(2)
磁场能量的计算公式，在形式上与电场能量的计算公式相同。
磁场中是存储着能量的，这个能量密度就是b.b/2μ，（μ为磁导率）。整个磁场的总能量就是能量密度在整个空间中的积分。由于铁块的磁导率非常大，所以铁块内部的磁场能量远远低于真空中的磁场能量。前面说过，只有非匀磁场才能吸引铁块，铁块总是从磁场弱的地方被吸引到磁场强的地方。当铁块被吸引的时候，随着它靠近磁铁，它内部磁场能量比真空磁场降低的就越多。也就是说，铁块越靠近磁铁，整个磁场的能量就会越低。磁场损失的能量恰恰等于它吸引铁块而做的功。这个能量守恒的标准解答就是：磁场的能量转化为铁块的动能、势能。

㈣ 电是如何存储的

目前，电能存储都是将其转换为其它形式的能量，电→动能、电→化学能等。蓄电池就是将电能转化为化学能存储的。还有这里说到的抽水蓄能，将电能转换为动能与势能。不管哪种方式，其实它的转换效率和存储容量都很低。

发电厂发出多少电，用户就得同时消耗多少电，这个平衡必须满足!即发出电能=消耗电能。如果实际发出的电>实际消耗的电，那么过剩的电能将会转化为热能，造成发电厂的发电机发热甚至爆炸，此时等式变为发出电能=实际消耗电能+发热。

因为发热的本质也是消耗电能，所以等式依旧是发出电能=消耗电能；如果实际发出的电<实际要消耗的电，即发出的电不够用，将会造成电能质量下降，比如灯泡变暗甚至不亮，此时等式变为实际发出的电=实际消耗的电(令灯泡变暗甚至不亮所消耗的电)，本质其实还是发出电能=消耗电能。

(4)如何物理存储能量扩展阅读

人类储存电能的方式

1、压缩空气能量储存

压缩空气能量储存或CAES，就像抽水蓄能电池一样，除了电力生产者在低需求期间使用电力以将环境空气抽入储存容器而不是水中。当需要电力时，允许压缩空气膨胀并用于驱动涡轮发电。

2、熔盐储热

熔盐可以长时间保持热量，因此通常发现在太阳能热电厂中，数十种或数百种定日镜（大镜子）使用阳光的热量来产生能量。在一些植物中，阳光被引导到一个大的中央热塔，其快速加热并在其中沸腾一个工作流体。

在其他工厂，充满液体的管道在抛物面镜前面流动，流体在这些管道中升温。无论哪种方式，可以立即使用热量来驱动蒸汽轮机，或者将其转移到熔融盐，其中热量可以储存数小时。这有助于太阳能工厂延长工作时间，并在晚上提供电力。

3、氧化还原电池

氧化还原液流电池是通过还原 ，氧化反应（因此，氧化还原）充电和放电的巨大电池。它们通常涉及充满电解质的巨型运输容器，其流入公共区域并且经常通过膜相互作用以产生电荷。钒电解质已经变得普遍，尽管锌，氯和盐水溶液也已被尝试和提出。

㈤ 电容储存的能量怎样计算 我用220v给1000uf的电容充电，怎样才能计算出当前电容储存的能量

电容器的储能公式是E=0.5CU²，均为标准单位。
如果你想给1000μF的电容器充电到直流220V，则电容器储能为：0.5×0.001×220²=24.2J。
如果是恒流充电的话，计算一下导线传输的电荷量，进一步可以求出电压。Q=It，U=Q/C。

㈥ 电池是如何存电的

电池是由两种不同成分的电化学活性电极分别组成正极和负极，两电极浸泡在能提供传导作用的电解质中。当电池连接在手电筒或收音机的电源装置上时，就能通过转换内部的化学能来提供电能，电就是这样产生的。

手电筒或收音机等电器装上电池就可以工作了，那么电池里的电是从哪里来的呢？原来电池是一种能量转化与储存的装置。电池放电的时候，实际上发生了氧化还原反应。氧化还原反应都有电子的转移，电子定向移动就形成电流！

我们平常所用的电池大部分是干电池，待里面的化学能放电完毕就只能废弃。

干电池的原理是一层金属锌片和里面的酸性物质发生化学反应，从而产生电流（碱性电池原理和这也差不多）。一般来说，反应不可能进行的完全彻底，会剩余一部分酸性物和锌。对干电池进行充电，只是由于电流和温度的原因，使干电池内的糊状酸性物变得活跃，发挥一下“余热”而已。

你可以做这样一个实验，把第一次用完，没有经过反复充电的干电池从顶部钻几个小洞，滴一些普通的水进去，放置一会儿，你会发现也会有电，当然能用多久要看你原来电池使用的情况了。

㈦ 能量储存的主要形式

能量存储的主要形式：化学能存储和势能存储。

㈧ 光怎么才能被压缩，或者说怎么才能储存。

这个要看你的需要了...比如: 如果你需要的是得到一个 能量释放的结果..而非过程!
那么 通过 把 光 这种能量 经过一个能量 转化, 转变成一个容易存储的能量 (比如光能 转化成了 电能,然后就容易做成电池这样的形态来储存能量了) 当需要释放能量时, 再 经过间接的转变,转化成光 就ok了...
简单一点说 , 就是 把 光能 经过转化 成 其他形态能量, 当需要时再转化 ,释放出来光 就ok了..(当然这个间接的 转变, 其中会损失一小部分能量 )
把 不容易直接存储的 一种能量 通过转化,间接的来 存储这种能量...这就是方法...
如果非要直接存储光能而不经过间接的转化,这是一个物理学上的技术问题...但很少有人去尝试它,因为大多数人们需要的是能量释放出来的一个结果,所以不会有人较劲光是否必须直接储存,而是采用更容易实现的间接储存并转化能量的手段...
回答满意麽~! 这个问题很淡藤啊~ 容易误解

㈨ 生物体内能量的产生、储存和支出是如何运行的

通过氧化糖类，脂类，蛋白质等释放能量储存于ATP（三磷酸腺苷）中，进而ATP水解成ADP释放能量供机体所需，生物体合成储能大分子也是通过ATP水解供能。ATP为联系能量释放和存储的中间分子

㈩ 电容储存能量怎样计算

一个电容器，如果带1库的电量时两级间的电势差是1伏，这个电容器的电容就是1法拉，即：C=Q/U 。但电容的大小不是由Q（带电量）或U（电压）决定的，即电容的决定式为：C=εrS/4πkd 。

其中，εr是相对介电常数，S为电容极板的正对面积，d为电容极板的距离，k则是静电力常量。常见的平行板电容器，电容为C=εS/d（ε为极板间介质的介电常数，ε=εrε0，ε0=1/4πk,S为极板面积，d为极板间的距离）。

定义式：

(10)如何物理存储能量扩展阅读

超级电容器储能系统已经广泛应用于电动汽车，风光发电储能，电力系统中电能质量调节，脉冲电源等。

1、应用于电动汽车

超级电容器用于混合电动汽车中，其应用原理图如图1所示，由于汽车在行驶过程中经常需要加速启动或减速刹车，由于加速电动机需要很大的启动电流，大的启动电流对不论是蓄电池还是燃料电池都会造成大的伤害；而汽车进行减速制动时，根据研究制动所需要的能量占驱动能量的50%。

如果加入超级电容储能器对汽车启动加速和刹车减速进行能量管理，既可以降低对电动汽车中蓄电池或燃料电池的伤害，又可以回收多余的能量，延长电动汽车的行驶里程。

2、应用于风光发电储能

太阳能和风能是最方便、最洁净的能源，目前普遍采用蓄电池作为贮能或缓冲装置，其存在的最大问题就是运行与维护费大、使用寿命短。

超级电容器因其具有数万次以上的充放电循环寿命和完全免维护、高可靠性等特点，使得替换蓄驱动轴电动机发电机超级电容储能器输出机械能输入机械能放电充电电池成为一种必然趋势。

超级电容器在白天阳光充足或风力强劲的条件下吸收能量，在夜晚或风力较弱时放电，以维持系统平衡。风光发电系统结构如图2所示。

3、应用与电力系统

超级电容储能系统在电力系统中的应用目前主要为电能质量调节。在现实的供电系统中，由于非线性负载的广泛应用及大型电机的突然启停，电网电压谐波会增加，出现波形畸变，电压瞬间跌落等问题，这会对需要高质量的供电设备造成伤害。

为了提高供电质量，超级电容储能系统作为储能元件来改善电能质量已经被广泛应用，主要分为：动态电压恢复器（DVR），配电静止同步补偿器（D-STATCOM），统一电能质量调节器（UPQR），不间断电源（UPS）。

4、应用于脉冲电源

移动通信基站、卫星通信系统、无线电通信系统以及军用装备，尤其是野战装备，大多不能直接由公共电网供电，而需要配置发电设备及储能装置。未来将引入激光武器、粒子束武器、微波武器、电磁炮等新概念武器的脉冲功率系统通过充电系统从电网吸收能量。

如中等能量激光器和高功率微波武器需要100kW 到500kW 的脉冲电功率，并在毫秒数量级以内大功率释放脉冲电能，脉冲功率源技术的研究方向，往往是在追求如何产生更高的瞬时输出功率，提高效能。

高功率电源的核心技术问题是研究高储能密度(kJ/kg)和高功率密度(kW/kg )的脉冲功率储能系统。超级电容器的高功率密度输出特性，可以满足这些系统对功率的要求。

参考资料来源：网络-电容储能

参考资料来源：网络-电容