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エネルギー・環境 Energy & Environment

発電、熱、蓄電、電力網でのエネルギー変換と損失を測り、持続可能な利用を考えましょう。

10個の実験

時間は解説を読んで6段階の実験を進める目安です。学習のペースによって異なります。

再生可能エネルギー

太陽電池と最大電力点

日射強度、温度、負荷を変えて電流–電圧曲線と最大電力点を探しましょう。

標準約15分
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再生可能エネルギー

風力発電と風速の3乗

風速とブレード半径を変え、発電電力とベッツ限界を比べましょう。

入門約10分
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再生可能エネルギー

水力発電と落差

流量、落差、効率を変え、水の位置エネルギーが電力に変わる量を測りましょう。

入門約10分
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再生可能エネルギー

電気分解と水素燃料電池

電流と時間を変え、水素と酸素の物質量と往復のエネルギー損失を比べましょう。

標準約15分
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熱と効率

熱機関とカルノー効率

高温側と低温側の温度を変え、仕事、廃熱、効率の限界を比べましょう。

標準約15分
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熱と効率

ヒートポンプと成績係数

温度差と圧縮機電力を変え、電力入力より大きい暖房熱出力を説明しましょう。

標準約15分
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熱と効率

家の断熱と熱損失

断熱材の厚さと温度差を変え、壁からの熱損失と累積エネルギーを比べましょう。

入門約10分
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蓄電と電力網

電池容量と放電率

放電率を変え、電圧曲線から求めたエネルギーと実効容量を比べましょう。

標準約15分
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蓄電と電力網

再生可能エネルギーと電力網の収支

一日の需要と再生可能発電を比べ、蓄電が補完発電と出力抑制に与える影響を調べましょう。

標準約15分
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蓄電と電力網

エネルギー変換の連鎖と全体効率

3段階の効率を変え、最終エネルギーと各段階の損失を追いましょう。

入門約10分
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