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《神奇的科学奥秘》编委会 著

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出版社： 中国社会出版社

ISBN：9787508709000

商品编码：29565111046

包装：平装

出版时间：2006-01-01

基本信息

书名：能源科学的奥秘——神奇的科学奥秘

定价：23.80元

作者：《神奇的科学奥秘》编委会

出版社：中国社会出版社

出版日期：2006-01-01

ISBN：9787508709000

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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内容提要

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童年时代的夏夜，我和小伙伴们常常躺在家乡的草垛上，仰望着美丽的星空，偶尔还能看见流星划过，那时的欢呼与过后的惊诧至今历历在目。冬天的早晨，我们则常常流连于冰雪覆盖的小路，经常由于玩雪人和打屋檐的冰棱锥而忘记了上学。当然，春天和秋天对于孩子们来说，更是大自然赐予慷慨、丰厚的时候。无论是春花的烂漫还是秋果的诱人，至今都成为我心中温暖的回忆。
随着年岁的增长，许许多多扑朔迷离的超自然现象，构成了一个又一个神秘莫测的奥秘。自然界的事物不再只是心头美丽的驻足，而是慢慢地变成了诸多诱发我去探索的奥秘。幸好，学校的理、化、生等课程给了我一些答案。但是，仅仅局限于课本的知识显得十分有限。幸亏，阅读课外书籍给了我巨大的帮助。现在想来，课外阅读是何等重要啊!
人们带着诸多疑问，不断地对它们进行认识和研究，渴求破译这充满超自然现象的世界。茫茫宇宙中是否存在智慧生物如何科学地解释人体与自然的离奇现象我们相信只要认识到它的存在，通过大胆的探索，去辨别真伪，就会揭开它那奇特而又神秘的面纱。
我们把这些奇特的想像汇集起来，编撰成册，希望它能让读者全面了解大干世界的神奇，从中有所收获。
每天，只要你勤于思考，你就会发现似乎有无数的奥秘需要探索。当你了解了一些奥秘的时候，你会发现自己突然拥有快乐的感觉当你继续思考的时候，你很快就会发现自己的知识还远远不够。你是否已经感觉到，课本已经很难满足我们对于科学的渴求，越来越多的新知识、新技术让我们感到眼花缭乱，不知所措面对着这样的困惑，要是有一本图文并茂、简洁明快的科普图书给我们课外阅读该有多好啊!
《神奇的科学奥秘》就是这样一套专门拓展中学生科学视野，提高科学素养的图书。让我们沉醉于神奇、瑰丽的大干世界之中，感受科学技术的强大威力，从而启迪智慧，丰富想像，激发创造，培养青少年热爱科学、献身科学的决心，以及热爱人类、保护环境的爱心。
丛书紧密结合当前中学教材中涉及的科学知识，从物理、化学、生物、地理、天文、材料、医学、能源、环境、航空航天等多方面集中介绍相关知识。在这里，自然的奥秘不再神秘，科学成为认识奥秘的金钥匙。
丛书以*的科学进展为基础，用科学的思维方法去探究、解说神奇的自然现象。书中所介绍的知识既与课本有的联系，但是又有别于课本，它们是课本知识的有机延伸，更是了解现实科技发展的窗口。书中还特别收录了中国科学技术的一些重大进展，我们读到这些文章的时候，能够产生强烈的民族自豪感。
浏览本书你还会发现，不少的文章透露出浓浓的浪漫主义情怀。自然科学与人文科学原来可以如此淋漓尽致地散发出无穷的魅力。自然奥秘给了人类无穷的想像，也给人类的艰苦探索提供了平台。科学的魅力则是听不见却充满诱惑的旋律，它时时在触动我们的心弦。作为一个年轻的学子，如果你拥有了探索的明眸，充满了求知的渴望，那么此书就是你探秘世界的引路者。
其实，人的一生要经历很多的事情，要经受住各种考验，有些考验甚至直接影响到自身的生存与发展。不断补充知识、努力提高自身的综合素质，就是应对各种考验的良好方法。新时代带给年轻学子们的将是无穷的机遇，与之伴随的还有艰难的挑战。我们在保证课堂学习的同时，应开始有意识地增加课外阅读，拓宽知识的视野，做个走在时代前沿的主人。
人类总是在不断突破自然和人自身的局限中前进，人类的解放也是在不断地探索中逐步得以实现的。我们需要用发展的眼光审视自我，用新鲜的知识武装头脑，为今后在社会中实现自己的价值打下坚实的基础。
年轻的朋友们，让本书为你们的梦想插上科学的翅膀吧!

目录

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篇 太阳能
永不枯竭的太阳能
太阳能的认识利用发展史
太阳能热发电站
太阳能电池
利用太阳能的交通工具
清洁的太阳炉和太阳灶
太阳能空间发电站计划
月球太阳能发电站计划
人类长途宇航的新工具——太阳能帆船
取暖发电的太阳能建筑物
太阳光在战争中创造的奇迹
盐水湖的太阳能发电
第二篇 核能
认识原子的世界
放射性物质的发现
中子——引发核裂变的物质
粒子加速器——制造核能的“粒子炮”
核反应堆的秘密
核裂变反应堆家族
原子能发电站
核电站的多道安全之门
稀有的铀资源
丰厚的月球能源——氦-3
无限能量的核聚变成发电站
核能的美妙前景
海底核电站
海上核电站
“普罗米修斯”核电计划
第三篇 化石能
多种多样的化石燃料
煤是如何形成的
煤的分类有多少
煤的元素组成
利国利民的洁净煤技术
水煤浆加工
能使煤变石油的水煤浆技术
煤炭汽化代油技术
瓦斯的开发
煤矸石的综合利用技术
石油与石油工业
石油家族
用途广泛的汽油
动力强劲的煤油柴油
天然气火井
岩石能源——油页岩
……
第四篇 风能
第五篇 绿色可再生能源

作者介绍

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文摘

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序言

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《物质的低语：探寻古老元素与现代能量的交响》 在浩瀚的宇宙深处，隐藏着无数关于物质本质的低语，它们或来自遥远星系的尘埃，或回荡在地球深处的熔岩。本书并非对您所提及的《能源科学的奥秘——神奇的科学奥秘》一书的介绍，而是将目光投向一个更为广阔的领域：物质的组成、相互作用及其在能量转化中的角色。我们将一同踏上一段探索之旅，从最古老、最基础的元素开始，追溯到我们今天赖以生存的各种能量形式的源头，揭示它们之间错综复杂而又充满诗意的联系。 第一章：元素之始——宇宙的基石 在一切物质存在之前，宇宙是一片混沌。然而，随着宇宙的膨胀与演化，最简单的元素——氢和氦——诞生了，它们构成了早期宇宙的绝大部分。这些轻盈的原子，如同宇宙最初的音符，在引力的作用下，逐渐聚集，点燃了第一批恒星。在恒星炽热的核心，核聚变的过程如同一个宏大的熔炉，将氢和氦锻造成更重的元素，如碳、氧、硅、铁等。每一个新元素的诞生，都为宇宙增添了新的物质可能性，也为未来的生命和能量形式奠定了基础。 我们将深入探讨这些基本元素的独特属性。例如，碳，作为生命的基石，其高度的键合能力使得复杂的有机分子得以形成；氧，作为燃烧的助手，也是生命呼吸不可或缺的元素。我们会解析它们的原子结构，理解电子的排列如何决定了它们的化学性质，以及它们如何通过化学键形成千变万化的化合物。从最简单的水分子到构成岩石的硅酸盐，再到构成我们身体的复杂蛋白质，这一切都源于这些古老元素的协同作用。 第二章：聚合的力量——从原子到分子的跃变 元素并非孤立存在，它们渴望与其他元素结合，形成更为稳定、功能更为多样的分子。这一章节将聚焦于化学键的奇妙世界。我们将解析不同类型的化学键，如共价键、离子键和金属键，理解它们是如何将原子紧密地连接在一起。例如，水分子（H₂O）的形成，氧原子与两个氢原子通过共价键连接，赋予了水独特的溶解性、高比热容以及在生命体内的重要作用。食盐（NaCl）的形成，钠原子失去电子，氯原子获得电子，形成带相反电荷的离子，通过静电吸引力结合，构成了稳定的晶体结构。 我们还会探讨分子间的相互作用力，如范德华力、氢键等，这些看似微弱的力量，却在宏观世界中扮演着至关重要的角色。它们影响着物质的熔点、沸点、黏度以及许多其他物理性质。例如，水分子之间的氢键，使得水在常温下保持液态，并拥有较高的表面张力，这些都是生命得以存在的重要条件。 第三章：物质的形态——固、液、气之间的舞蹈 物质的存在并非一成不变，它以不同的形态展现在我们面前：坚固的固体，流动的液体，以及弥漫的气体。本章将深入剖析这些形态之间的转变，以及它们背后所蕴含的能量变化。我们将从微观层面理解，固体的原子或分子排列紧密有序，具有固定的形状和体积；液体的粒子间距稍大，可以自由移动但仍受相互作用力束缚，具有固定的体积但形状可变；而气体的粒子则几乎不受束缚，在空间中自由扩散，体积和形状都不固定。 相变的奥秘将是我们重点探讨的内容。例如，水从固态冰融化成液态水，再蒸发成气态水蒸气，这个过程中需要吸收热量，即能量的输入。反之，水蒸气凝结成水，水凝结成冰，则会释放能量。我们将探究相变所需的能量——熔化热、汽化热等，以及这些能量在自然界中的循环，如水循环。 第四章：能量的源泉——来自化学的馈赠 人类对能量的利用，很大程度上源于对物质化学性质的深刻理解。本章将聚焦于化学能，它是物质在化学反应过程中储存或释放的能量。我们将深入剖析燃烧反应，这是最古老、最普遍的化学能利用方式。从木柴燃烧产生热量，到汽油在发动机中爆燃提供动力，化学键的断裂与重组伴随着能量的释放。 我们会详细介绍能量守恒定律在化学反应中的体现，能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，只会从一种形式转化为另一种形式。我们将探究化石燃料（煤、石油、天然气）的形成过程，它们是古代动植物经过漫长地质时期，在高温高压下，其有机物储存的太阳能转化为化学能的产物。我们将分析这些燃料的化学组成，以及燃烧过程中能量的释放机制。 此外，我们还将触及电化学能，如电池的工作原理。通过控制氧化还原反应，将化学能转化为电能，为我们的现代生活提供了重要的动力。从简单的干电池到复杂的锂离子电池，它们都体现了物质在不同状态下储存和释放电化学能的潜力。 第五章：光与热——无处不在的能量传递 能量的传递是物质世界中普遍存在的现象。本章将探讨两种最常见的能量传递方式：辐射和传导。我们首先将目光投向太阳，它是地球上绝大多数能量的最终来源。太阳通过核聚变产生光和热，这些能量以电磁波的形式辐射到宇宙空间，其中一部分穿过地球大气层，成为地球生命活动的动力。我们将了解电磁波谱，从可见光到红外线，再到紫外线，它们携带的能量及其在不同物质中的吸收和反射特性。 接着，我们将深入探讨热传导。热量总是从高温物体向低温物体传递，这种传递可以通过固体、液体和气体进行。在固体中，热量通过晶格振动和自由电子的碰撞传递；在液体和气体中，则主要通过分子的对流和碰撞传递。我们将分析不同材料的导热性能，例如，金属的导热性远高于非金属材料，这解释了为什么金属常被用来制作散热器。 第六章：机械的韵律——动能与势能的转换 物质的运动本身就蕴含着能量。本章将聚焦于机械能，包括动能和势能。动能是物体因运动而具有的能量，其大小与物体的质量和速度有关。从滚动的石子到飞驰的列车，它们的运动都携带着动能。 势能则是物体因其位置或状态而储存的能量。重力势能，例如，高处的水库储存着大量的重力势能，当水流下时，势能转化为动能，可以驱动水轮机发电。弹性势能，例如，被拉伸的弹簧储存着弹性势能，释放时可以转化为动能。我们将探讨这些能量形式之间的转换，以及它们在机械系统中的应用，如简单的杠杆、滑轮，以及复杂的内燃机和发电机。 第七章：潜藏的奥秘——核能的释放与挑战 当我们进一步深入物质的微观世界，我们会发现原子核中蕴藏着更为巨大的能量。本章将揭示核能的奥秘。我们将简要介绍原子核的结构，以及核力在维持原子核稳定中的作用。 我们将重点探讨核裂变和核聚变这两种核反应。核裂变，如铀-235的裂变，当受到中子轰击时，会分裂成两个较轻的原子核，同时释放出巨大的能量和更多的中子，从而引发链式反应。这是核能发电和核武器的基础。核聚变，则是轻原子核结合成更重的原子核，如氢原子在太阳核心聚变成氦原子，释放出比核裂变更为巨大的能量，它是恒星发光发热的根本原因。 然而，核能的利用也伴随着巨大的挑战，如核废料的处理和核安全问题。我们将以一种客观的态度，探讨核能的潜力和风险，以及人类在驾驭这股强大力量时所面临的困境与未来的探索方向。 第八章：未知的边界——探索与展望 物质与能量的奥秘，并非止步于我们当前的认知。本章将带领读者展望未来的探索方向。从暗物质、暗能量的神秘存在，到量子力学所揭示的奇特粒子行为，再到对新能源的不断追求，我们对物质与能量的理解仍在不断深化。 我们将简要介绍一些前沿的物理学概念，如量子纠缠、超导现象，以及它们可能带来的颠覆性技术。同时，我们也将关注可持续能源的开发，如太阳能、风能、地热能的效率提升，以及新型能源形式的探索，如可控核聚变。 《物质的低语：探寻古老元素与现代能量的交响》旨在为读者提供一个宏观而又细致的视角，去理解构成我们世界的最基本单元——物质，以及它们如何孕育和转化出我们赖以生存的能量。这不是一本关于特定科学书籍的介绍，而是一次穿越时空的旅程，一次对自然界最深刻规律的追寻。通过对元素起源、化学反应、物质形态变化、能量传递与转换的深入剖析，我们希望能激发读者对科学的好奇心，并对我们所处的这个充满奇迹的宇宙，产生更深一层的敬畏与感悟。

评分☆☆☆☆☆

老实说，我一直对“能源”这个词有点畏惧，觉得它离我的生活太遥远，充满了各种复杂的数据和公式。但这本书彻底改变了我的看法。作者就像一位技艺高超的魔术师，将那些看似枯燥的概念变得活灵活现。他用大量通俗易懂的比喻和生动的图解，将抽象的能量形式，比如动能、势能、热能、化学能等等，描绘得栩栩如生。我最欣赏的是书中关于“可再生能源”的部分，作者详细介绍了太阳能、风能、水能的原理，以及它们是如何被转化为我们日常使用的电力。他并没有回避挑战，而是坦诚地分析了各种能源的优缺点，以及它们在未来能源结构中的潜力。读到这里，我才真正明白，原来我们身边的风吹草动、阳光普照，都蕴含着巨大的能量潜力。这本书的叙述方式非常巧妙，它不是一股脑地灌输知识，而是循序渐进，通过层层递进的提问和解答，引导读者自己去思考和发现。每一个章节的结尾，都留下了引人深思的问题，让我忍不住去翻阅下一页，渴望知道更多的答案。

评分☆☆☆☆☆

这是一本让我感到惊喜的书，它以一种非同寻常的方式，揭示了能量在宇宙中的种种奇妙表现。作者的文字功底深厚，他能够将最尖端的科学理论，用最优雅的语言表达出来。我特别喜欢其中关于“暗能量”和“暗物质”的章节，虽然这些概念听起来非常神秘，但作者通过一些有趣的类比，比如将宇宙比作一个正在膨胀的气球，将暗能量比作让气球不断膨胀的气体，让我对这些难以捉摸的宇宙现象有了一个初步的认识。书中还探讨了能量在生命起源和演化过程中的作用，从最微小的细胞到庞大的生态系统，能量的流动无处不在，维系着生命的勃勃生机。作者的视角非常宏大，他将我们日常的能源问题，置于宇宙的宏观背景下进行考量，让我不禁感叹人类在宇宙中的渺小，同时也激起了我对未知宇宙的无限好奇。这本书的排版也很精美，大量的插图和照片，为枯燥的科学概念增添了不少趣味性，也极大地提升了阅读体验。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计就充满了引人入胜的神秘感，深蓝色的背景搭配闪烁的能量粒子，仿佛预示着一场未知的探索之旅。我迫不及待地翻开了第一页，就被作者流畅而富有诗意的语言所吸引。他并没有直接抛出晦涩的专业术语，而是巧妙地从我们生活中最熟悉的现象入手，比如清晨的阳光如何唤醒沉睡的大地，或是我们身体里跳动的心脏如何维持生命的能量。我尤其喜欢其中关于“能量守恒”的章节，作者通过一个生动有趣的“能量变形记”故事，将抽象的物理定律具象化，让我这个物理门外汉也能轻松理解。书中还穿插了一些历史故事，讲述了那些伟大的科学家们是如何一步步揭开能量的神秘面纱，他们的坚持、创新和无数次的失败，都让我深受感动。我仿佛看到了爱因斯坦在黑板前沉思的背影，也感受到了居里夫人对放射性元素执着的探索。读这本书，不仅仅是学习知识，更像是一次与智慧的对话，一次对人类求知精神的致敬。它让我重新审视周围的世界，用一种全新的视角去观察和思考，原来我们习以为常的一切，背后都蕴含着如此奇妙的科学奥秘。

评分☆☆☆☆☆

我一直认为，科学知识的学习应该是充满乐趣的，而这本书正是做到了这一点。它没有故作高深，也没有卖弄学问，而是以一种非常亲切、接地气的方式，向读者展现了能源科学的魅力。我尤其欣赏作者在描述“能量转化效率”时所做的类比，他用我们生活中的电器，比如灯泡、电动机，来解释为什么我们永远无法百分之百地利用能量，总会有一些能量“跑掉”，变成热量散失。这种“跑掉”的能量，在作者的笔下，反而成了一种活泼的元素，让人觉得并非是浪费，而是能量的一种自然形态的转变。书中还穿插了一些关于未来能源技术的畅想，比如核聚变、空间太阳能电站等等，这些充满科幻色彩的设想，在作者的解释下，显得不再遥不可及，而是充满希望的未来图景。读完这本书，我感觉自己对能源有了更深刻的理解，不再只是一个被动的接受者，而是开始思考如何更有效地利用能源，以及如何为更清洁、可持续的未来做出贡献。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我带来了全新的阅读体验，它不仅仅是一本科普读物，更像是一场启迪智慧的旅程。作者的叙述方式非常独特，他善于用设问的方式引导读者思考，然后一步步揭示答案。我特别喜欢其中关于“熵增定律”的章节，作者没有直接给出冰冷的定义，而是通过一个关于“房间越来越乱”的生动例子，让我们深刻理解了为什么宇宙会趋于混乱，以及能量在这一过程中扮演的角色。他还探讨了能量与时间的关系，以及时间是否也遵循某种能量定律，这些深入的思考，让我对宇宙的本质有了更深层次的理解。书中还涉及了一些前沿的能源研究，比如量子能源、生物能源等，作者用非常简洁明了的语言，将这些复杂的概念解释清楚，让我感觉自己仿佛置身于最前沿的科研现场。总而言之，这是一本能够激发读者好奇心、拓宽视野、并引发深刻思考的杰作。它让我看到了能源科学的广阔天地，也让我对人类未来的发展充满了信心。