에너지 밀도

Energy density
이 기사는 단위 부피당 에너지에 관한 것입니다.단위 질량당 에너지는 특정 에너지를 참조하십시오.
에너지 밀도
SI 단위J/M3
기타 유닛
J/L, W/H/L
SI 기준 단위1kg/s−1−2
파생상품
기타 수량
U = E/V
치수

물리학에서 에너지 밀도는 단위 부피당 주어진 시스템 또는 공간 영역에 저장된 에너지의 양입니다.이것은 종종 단위 질량 당 에너지로 혼동되는데, 이는 비 에너지 또는 중량 에너지 밀도라고 적절히 불립니다.

종종 유용하거나 추출 가능한 에너지만 측정됩니다. 즉, 접근 불가능한 에너지(휴면 질량 에너지 등)는 [1]무시됩니다.그러나 우주론 및 기타 일반 상대론적 맥락에서 고려되는 에너지 밀도는 응력-에너지 텐서의 요소에 해당하는 밀도이며, 따라서 압력과 관련된 에너지 밀도와 질량 에너지를 포함한다.

단위 부피당 에너지는 압력과 동일한 물리적 단위를 가지며 많은 상황에서 동의어입니다.예를 들어 자기장의 에너지 밀도는 물리적인 압력과 같이 표현되어도 된다.마찬가지로 기체를 일정한 부피로 압축하기 위해 필요한 에너지는 기체압과 외압의 차이에 부피변화를 곱하여 결정할 수 있다.압력 구배는 내부 에너지를 평형에 도달할 때까지 작동하도록 변환함으로써 주변 환경에서 작업을 수행할 수 있는 잠재력을 나타냅니다.

개요

물질에는 다양한 종류의 에너지가 저장되어 있으며, 각각의 에너지를 방출하기 위해서는 특정한 유형의 반응이 필요합니다.방출되는 에너지의 일반적인 크기 순서대로, 이러한 유형의 반응은 원자력, 화학, 전기화학 및 전기입니다.

핵반응은 별과 원자력발전소에서 일어나며, 둘 다 핵의 결합 에너지에서 에너지를 얻는다.화학반응은 동물에 의해 음식에서 에너지를 얻기 위해, 자동차는 휘발유에서 에너지를 얻기 위해 사용된다.액체 탄화수소(휘발유, 디젤 및 등유와 같은 연료)는 오늘날 화학 에너지를 경제적으로 저장하고 운반하는 가장 밀도 높은 방법이다(15kg 이하의 공기에 포함된 산소와 함께 1kg의 디젤 연료 연소).전기화학적 반응은 노트북 컴퓨터나 휴대폰과 같은 대부분의 모바일 장치에서 배터리에서 에너지를 방출하기 위해 사용됩니다.

에너지 함량의 종류

에너지 함유량에는 몇 가지 다른 유형이 있습니다.하나는 주위 환경에 의해 주어진 온도와 압력에서 시스템에서 도출될 수 있는 열역학 작업의 이론적인 총량입니다.이것은 엑서지라고 불립니다.다른 하나는 상온과 대기압에 있는 반응물질에서 얻을 수 있는 이론적인 전기 에너지 양입니다.이것은 표준 깁스 자유 에너지의 변화에 의해 주어진다.그러나 열원으로서 또는 열 엔진에 사용하기 위해 관련 양은 표준 엔탈피의 변화 또는 연소 열입니다.

연소열에는 두 종류가 있습니다.

  • 높은 값(HHV) 또는 총 연소 열에는 제품이 상온으로 냉각될 때 방출되는 모든 열과 수증기가 응축되는 모든 열이 포함됩니다.
  • 낮은 값(LHV) 또는 순 연소 열에는 수증기를 응축하여 방출할 수 있는 열이 포함되지 않으며, 상온까지 냉각 시 방출되는 열은 포함되지 않을 수 있습니다.

일부 연료의 HHV 및 LHV에 대한 편리한 표는 [2]참조 자료를 참조하십시오.

에너지 저장소 및 연료 내

선택한 에너지 밀도[3][4][5][6][7][8][9] 그림

에너지 저장 애플리케이션에서 에너지 밀도는 에너지 저장소의 에너지를 저장 시설의 용량(예: 연료 탱크)과 관련짓습니다.연료의 에너지 밀도가 높을수록 동일한 부피의 에너지를 더 많이 저장하거나 운반할 수 있습니다.휘발유의 높은 에너지 밀도를 고려할 때, 수소나 배터리와 같은 자동차의 동력 에너지를 저장하기 위한 대체 매체의 탐사는 대체 매체의 에너지 밀도에 의해 크게 제한된다.예를 들어, 같은 질량의 리튬 이온 저장소는 가솔린과 비교하여 2% 범위 밖에 되지 않는 자동차입니다.레인지를 희생하는 것이 바람직하지 않다면 그만큼 연료를 더 운반해야 합니다.

단위 질량당 연료의 에너지 밀도를 해당 연료의 비 에너지라고 합니다.일반적으로 연료를 사용하는 엔진은 비효율성과 열역학적 고려사항으로 인해 더 적은 운동 에너지를 생성하게 됩니다. 따라서 엔진의 특정 연료 소비량은 항상 운동의 운동 에너지 생성 속도보다 커집니다.

에너지 밀도는 에너지 변환 효율(입력당 순출력) 또는 내장 에너지(수확, 정제, 분배 및 공해 처리에 필요한 에너지 출력 비용)와 다릅니다.대규모, 집약적인 에너지 사용은 기후, 폐기물 저장소 및 환경 영향에 영향을 미칩니다.

특정 전력, 특정 에너지 및 에너지 밀도에서 최고의 단일 에너지 스토리지 방식은 없습니다.Peukert의 법칙은 (납-산 세포에 대해) 얻을 수 있는 유용한 에너지의 양이 얼마나 빨리 추출되는지에 따라 어떻게 달라지는지를 설명합니다.

에너지 밀도를 높이고 충전 [10][11][12][13]시간을 단축하기 위한 에너지 저장에 대한 대체 옵션이 논의됩니다.

위 그림은 일부 연료 및 저장 기술의 중량 및 체적 에너지 밀도를 보여줍니다(휘발유 기사 참조).

일부 값은 이성질체 또는 기타 불규칙성으로 인해 정확하지 않을 수 있습니다.중요 연료의 특정 에너지 표는 가열 값을 참조하십시오.

일반적으로 화학 연료의 밀도 값에는 연소에 필요한 산소의 무게가 포함되지 않습니다.탄소와 산소의 원자량은 비슷하지만 수소는 훨씬 가볍다.실제 공기가 버너로 국소적으로만 유입되는 연료에 대한 수치는 다음과 같습니다.이것은 산화제가 함유된 물질(화약이나 TNT 등)의 에너지 밀도가 낮은 것으로 보이며, 산화제의 질량이 실질적으로 무게를 더하고, 연소 에너지의 일부를 흡수하여 산소를 분리 및 방출하여 반응을 계속합니다.이것은 또한 샌드위치의 에너지 밀도가 다이너마이트 막대보다 더 높은 것처럼 보이는 것과 같은 몇 가지 명백한 이상 징후를 설명한다.

물질 에너지 밀도 목록

다음 항목도 참조하십시오.에너지 밀도 확장 기준 표

표의 데이터를 고려할 때 다음과 같은 단위 변환이 유용할 수 있다. 3.6 MJ = 1 kWµh 1 1.34 hpµh1 J = 10−6 MJ, 13 m = 103 L이므로 줄/m을3 10으로9 나누면 MJ/L = GJ3/m이 된다.MJ/L를 3.6으로 나누면 kW/h/L이 된다.

핵반응에서

핵반응에 의해 방출되는 에너지
재료. 비에너지
(MJ/kg)		 에너지 밀도
(MJ/L)		 비에너지
(W)h/kg)		 에너지 밀도
(Whh/L)		 댓글
반물질 89,875,517,874 † 90 PJ/kg 반물질 형태의 밀도에 따라 다름 24,965,421,631,578 † 25 TW/kg 반물질 형태의 밀도에 따라 다름 소모된 반물질 질량과 일반 물질 질량을 모두 계산한 소멸
수소(융접) 639,780,320[14] 그러나 이 중 적어도 2%는 중성미자에 의해 손실된다. 조건에 따라 다름 177,716,755,600 조건에 따라 다름 반응 4H→4He
중수소(융접)
 571,182,758[15] 조건에 따라 다름 158,661,876,600 조건에 따라 다름 D+D→4He, T+D→4He+n, n+H→D 및 D+D→3He+n, He+D→4He+H, n+H→D를 조합하여 제안된 D+D→He+H, n+H→D에 대한 융합 스킴
중수소+삼중수소(융접) 337,387,388[14] 조건에 따라 다름 93,718,718,800 조건에 따라 다름 D + T → He + n
개발중입니다.
중수소 리튬-6(융접) 268,848,415[14] 조건에 따라 다름 74,680,115,100 조건에 따라 다름 6LiD → 2He4
무기에 사용되다.
플루토늄-239 83,610,000 1,300,000,000~1,700,000,000(결정상에 따라 다름) 23,222,915,000 370,000,000 ~460,000,000 (결정학적 위상에 따라 다름) 핵분열 원자로에서 발생하는 열
플루토늄-239 31,000,000 490,000,000~620,000,000(결정학적 위상에 따라 다름) 8,700,000,000 140,000,000,000~1700,000,000(결정상에 따라 다름) 핵분열 원자로에서 발생하는 전력
우라늄 80,620,000[16] 1,539,842,000 22,394,000,000 증식로에서 발생하는 열
토륨 79,139,000[16] 929,214,000 22,061,000,000 증식로에서 발생하는 열(실험)
플루토늄-238 2,239,000 43,277,631 621,900,000 방사성 동위원소 열전 발전기열은 0.57 W/g의 속도로만 발생합니다.

화학반응시(산화)

다음 항목도 참조하십시오.바이오 연료의 에너지 함량과 식품의 에너지 함량

달리 명시되지 않은 한, 다음 표의 값은 산화제 질량 또는 부피를 계산하지 않고 완벽한 연소를 위한 낮은 발열 값입니다.연료 전지에서 전기를 생산하거나 작업을 위해 사용될 때 이론적인 상한을 설정하는 것은 깁스 자유 반응 에너지(δG)입니다.생산한 경우HO는2 증기이며, 이는 일반적으로 낮은 연소 열보다 크며, 생성된
2 HO가 액체인 경우 일반적으로 높은 연소 열보다 작습니다.그러나 가장 관련성이 높은 수소는 수증기가 생성되면 δG가 113 MJ/kg, 액상수가 생성되면 118 MJ/kg으로 둘 다 연소열(120 MJ/kg)[17]보다 낮다.

화학반응에 의해 방출되는 에너지(산화)
재료. 비에너지
(MJ/kg)		 에너지 밀도
(MJ/L)		 비에너지
(W)h/kg)		 에너지 밀도
(Whh/L)		 댓글
수소, 액체 141.86 (HHV)
119.93 (LHV)		 10.044 (HHV)
8.491 (LHV)		 39,405.639,405.6 (HHV)
33,313.9 (LHV)		 2,790.0 (HHV)
2,358.6 (LHV)		 에너지 수치는 25°[18]C로 재가열한 후에 적용됩니다.

연료 전지에서의 사용에 대해서는 위의 참고 사항을 참조하십시오.

수소, 가스(69 MPa, 25 °C) 141.86 (HHV)
119.93 (LHV)		 5.323 (HHV)
4.500 (LHV)		 39,405.639,405.6 (HHV)
33,313.9 (LHV)		 1,478.6 (HHV)
1,250.0 (LHV)		 액체 [18]수소에 대한 것과 동일한 참조 날짜.

고압 탱크는 그들이 담을 수 있는 수소보다 훨씬 더 무겁다.수소는 총 [19]질량의 약 5.7%이며, LHV의 총 질량은 kg당 6.8 MJ에 불과하다.

연료 전지에서의 사용에 대해서는 위의 참고 사항을 참조하십시오.

수소, 가스(1atm 또는 101.3kPa, 25°C) 141.86 (HHV)
119.93 (LHV)		 0.01188 (HHV)
0.01005 (LHV)		 39,405.639,405.6 (HHV)
33,313.9 (LHV)		 3.3 (HHV)
2.8 (LHV)		 [18]
디보란 78.2 21,722.2 [20]
베릴륨 67.6 125.1 18,777.8 34,750.0
수소화붕소 65.2 43.4 18,111.1 12,055.6
붕소 58.9 137.8 16,361.1 38,277.8 [21]
메탄(101.3kPa, 15°C) 55.6 0.0378 15,444.5 10.5
LNG(-160°C에서 NG) 53.6[22] 22.2 14,888.9 6,166.7
CNG (NG는 25 MPa 36 3600 psi로 압축) 53.6[22] 9 14,888.9 2,500.0
천연가스 53.6[22] 0.0364 14,888.9 10.1
LPG 프로판 49.6 25.3 13,777.8 7,027.8 [23]
LPG 부탄 49.1 27.7 13,638.9 7,694.5 [23]
가솔린(휘발유) 46.4 34.2 12,888.9 9,500.0 [23]
폴리프로필렌 플라스틱 46.4[24] 41.7 12,888.9 11,583.3
폴리에틸렌 플라스틱 46.3[24] 42.6 12,861.1 11,833.3
가정용 난방유 46.2 37.3 12,833.3 10,361.1 [23]
디젤 연료 45.6 38.6 12,666.7 10,722.2 [23]
100LL 아바스 44.0[25] 31.59 12,222.2 8,775.0
제트 연료(등유 등) 43[26][27][28] 35 항공기 엔진
가스홀 E10 (부피 기준 10 % 에탄올 90% 가솔린) 43.54 33.18 12,094.5 9,216.7
리튬 43.1 23.0 11,972.2 6,388.9
바이오디젤유(채소성유) 42.20 33 11,722.2 9,166.7
DMF(2,5-디메틸푸란) 42[29] 37.8 11,666.7 10,500.0 [검증 필요]
파라핀 왁스 42[30]
원유(석유 상당량 톤) 41.868 37[22] 11,630 10,278
폴리스티렌 플라스틱 41.4[24] 43.5 11,500.0 12,083.3
체지방 38 35 10,555.6 9,722.2 인체 대사 (효율[31] 22%)
부탄올 36.6 29.2 10,166.7 8,111.1
가스홀 E85(부피 기준 에탄올 85% 가솔린) 33.1 25.65[citation needed] 9,194.5 7,125.0
흑연 32.7 72.9 9,083.3 20,250.0
석탄, 무연탄 26–33 34–43 7,222.2–9,166.7 9,444.5–11,944.5 수치는 산화제를 포함하지 않는 완전 연소를 나타내지만, 전기로의 변환 효율은 36%[6] 이하입니다.
실리콘 1.790 4.5 500 1,285 실리콘의[32] 고상변화를 통해 축적되는 에너지
알루미늄 31.0 83.8 8,611.1 23,277.8
에탄올 30 24 8,333.3 6,666.7
DME 31.7 (HHV)
28.4 (LHV)		 21.24 (HHV)
19.03 (LHV)		 8,805.68,805.6 (HHV)
7,888.9 (LHV)		 5,900.0 (HHV)
5,286.1 (LHV)		 [33][34]
폴리에스테르 플라스틱 26.0[24] 35.6 7,222.2 9,888.9
마그네슘 24.7 43.0 6,861.1 11,944.5
석탄, 역청 24–35 26–49 6,666.7–9,722.2 7,222.2–13,611.1 [6]
PET 플라스틱(불순물) 23.5[35] 6,527.8
메탄올 19.7 15.6 5,472.2 4,333.3
히드라진(N+HO에2 연소2) 19.5 19.3 5,416.7 5,361.1
액체 암모니아(N+HO로2 연소2) 18.6 11.5 5,166.7 3,194.5
PVC 플라스틱(불량 연소 독성) 18.0[24] 25.2 5,000.0 7,000.0 [검증 필요]
나무 18.0 5,000.0 [36]
이탄 연탄 17.7 4,916.7 [37]
당류, 탄수화물 및 단백질 17 26.2 (덱스트로스) 4,722.2 7,277.8 인체 대사 (효율[38] [citation needed]22%)
칼슘 15.9 24.6 4,416.7 6,833.3 [필요한 건]
포도당 15.55 23.9 4,319.5 6,638.9
마른 소똥과 낙타똥 15.5[39] 4,305.6
석탄, 갈탄 10–20 2,777.8–5,555.6 [필요한 건]
나트륨 13.3 12.8 3,694.5 3,555.6 소성되어 수산화나트륨을 축축하게 하다
이탄 12.8 3,555.6
니트로메탄 11.3 3,138.9
유황 9.23 19.11 2,563.9 5,308.3 연소하여[40] 이산화황으로 만들다
나트륨 9.1 8.8 2,527.8 2,444.5 연소하여 산화나트륨을 건조시키다
배터리, 리튬 공기 충전식 9.0[41] 2,500.0 제어 방전
생활폐기물 8.0[42] 2,222.2
아연 5.3 38.0 1,472.2 10,555.6
철 5.2 40.68 1,444.5 11,300.0 산화철(III)로 소각되었다
테프론 플라스틱 5.1 11.2 1,416.7 3,111.1 연소는 독성이지만 난연성
철 4.9 38.2 1,361.1 10,611.1 불에 타서 철이 되었다.II) 산화물
화약 4.7~11[43].3 5.9–12.9
TNT 4.184 6.92
ANFO 3.7 1,027.8

기타 릴리즈 메커니즘

전기화학적 반응 또는 기타 수단으로 방출되는 에너지
재료. 비에너지
(MJ/kg)		 에너지 밀도
(MJ/L)		 비에너지
(W)h/kg)		 에너지 밀도
(Whh/L)		 댓글
배터리, 아연-에어 1.59 6.02 441.7 1,672.2 제어 방전[44]
액체 질소 0.77[45] 0.62 213.9 172.2 최대 가역 작업(77.4K, 저장고 300K)
황나트륨 전지 0.54–0.86 150–240
30 MPa의 압축 공기 0.5 0.2 138.9 55.6 퍼텐셜
얼음의 융해 잠열(열) 0.334 0.334 93.1 93.1
리튬 금속 배터리 1.8 4.32 제어 방전
리튬이온배터리 0.36~0.875[48] 0.9–2.63 100.00–243.06 250.00–730.56 제어 방전
플라이휠 0.36–0.5 5.3 운동 에너지
알칼리 전지 0.48[49] 1.3[50] 제어 방전
니켈 수소 전지 0.41[51] 0.504–1.46[51] 제어 방전
납 배터리 0.17 0.56 제어 방전
슈퍼 캐패시터(EDLC) 0.01~0.030[52][53][54][55][56][57][58] 0.006 ~ 0.06[52][53][54][55][56][57] 최대 8.57[58] 제어 방전
댐 높이 100m의 물 0.000981 0.000978 0.272 0.272 수치는 잠재 에너지를 나타내지만, 전기로의 변환 효율은 85~[59][60]90%입니다.
전해 콘덴서 0.00001~0.0002[61] 0.00001~0.001[61][62][63] 제어 방전

재료 변형 중

Hookean 재료가 고장 지점까지 변형되었을 때 기계적 에너지 저장 용량 또는 복원력은 인장 강도에 최대 신장을 2로 나눈 값을 계산하여 계산할 수 있습니다.Hookean 재료의 최대 신장은 재료의 강성을 최종 인장 강도로 나누어 계산할 수 있습니다.다음 표에는 강성 측정값으로 영 계수를 사용하여 계산된 값이 나열되어 있습니다.

기계적 에너지 용량
재료. 질량별 에너지 밀도

(J/kg)

 내장해성:부피별 에너지 밀도

(J/L)

 밀도

(kg/L)

 영률

(GPA)

 인장 항복 강도

(MPa)

고무줄 1,651 ~ 6,605[64] 2,200 ~ 8,900[64] 1.35[64]
강철, ASTM A228(수율, 직경 1mm) 1,440–1,770 11,200–13,800 7.80[65] 210[65] 2,170 – 2,190[65]
아세탈 908 754 0.831[66] 2.8[67] 65(표준)[67]
나일론-6 233–1,870 253–2,030 1.084 2[67] ~ 4 45 ~ 90 (표준)[67]
구리 베릴륨 25-1/2 HT(수율) 684 5,190[68] 8.36[69] 131[68] 1,224[68]
폴리카보네이트 433–615 520–740 1.2[70] 2.6[67] 52~62(표준)[67]
ABS 플라스틱 241–534 258–571 1.07 1.4~3[67].1 40(표준)[67]
아크릴 1,530 3.2[67] 70(표준)[67]
알루미늄 7077-T8(수율) 399 1120[68] 2.81[71] 71.0[68] 400[68]
강철, 스테인리스, 301-H(수율) 301 2,420[68] 8.0[72] 193[68] 965[68]
알루미늄 6061-T6(수율 24°C시) 205 553 2.70[73] 68.9[73] 276[73]
에폭시 수지 113–1810 2[67] ~ 3 26 ~ 85 (표준)[67]
더글러스 포어 우드 158–200 96 .481 ~.609[74] 13개[67] 50(압축)[67]
스틸, 마일드 AISI 1018 42.4 334 7.87[75] 205[75] 370 (440 Ultimate)[75]
알루미늄(합금 미합금 32.5 87.7 2.70[76] 69[67] 110 (표준)[67]
파인(미국 동부 흰색, 굽힘) 31.8–32.8 11.1–11.5 .350[77] 8.30 ~ 8.56 (플렉시블)[77] 41.4 (플렉시블)[77]
금관 악기 28.6–36.5 250–306 8.4~8.73[78] 102~125[67] 250(표준)[67]
구리 23.1 207 8.93[78] 117[67] 220 (표준)[67]
유리 5.56–10.0 13.9–25.0 2.5[79] 50~90[67] 50(압축)[67]

배터리 내장

배터리 에너지 용량
저장 장치 에너지 함량
(줄)		 에너지 함량
(Whh)		 에너지 타입 전형적인.
질량(g)		 표준 치수
(104 × 높이(mm))		 표준 볼륨(mL) 에너지 밀도
볼륨별(MJ/L)		 에너지 밀도
질량별(MJ/kg)
알칼리성 AA 배터리[80] 9,360 2.6 전기화학 24 14.2 × 50 7.92 1.18 0.39
알칼리성 C배터리[80] 34,416 9.5 전기화학 65 26 × 46 24.42 1.41 0.53
NiMH AA 배터리 9,072 2.5 전기화학 26 14.2 × 50 7.92 1.15 0.35
NiMH C 배터리 19,440 5.4 전기화학 82 26 × 46 24.42 0.80 0.24
리튬 이온 18650 배터리 28,800–46,800 10.5–13 전기화학 44~49[81] 18 × 65 16.54 1.74–2.83 0.59–1.06

원자력에너지원

가장 위대한 에너지원은 질량 그 자체이다.이 에너지 E = mc2. 여기서 m = δV, θ는 단위 부피당 질량, V는 질량 자체의 부피, c는 빛의 속도이다.그러나 이 에너지는 핵분열(0.1%), 핵융합(1%), 물질-반물질 충돌에 의한 부피 V의 물질의 일부 또는 전부의 소멸(100%)[citation needed]에 의해서만 방출될 수 있다.핵반응은 연소 같은 화학반응으로는 실현될 수 없다.더 큰 물질 밀도를 달성할 수 있지만 중성자별의 밀도는 물질-반물질 전멸이 가능한 가장 밀도가 높은 시스템에 근접할 것이다.블랙홀은 중성자 별보다 밀도가 높지만, 동등한 반입자 형태를 가지고 있지는 않지만, 호킹 복사와 같은 형태로 질량의 에너지 변환률을 제공할 것입니다.상대적으로 작은 블랙홀(천문학적 물체보다 작은)의 경우 출력은 어마어마합니다.

에너지의 antimatter의 가장 높은 밀도 자원 융합과 핵 분열이 있다.퓨전은 햇볕으로부터 수십억년간(햇빛의 형태로)지만 지금까지(2021년), 지속적인 융합 발전 생산의 환상이라고 하는 것을 계속할 수 있을 것이다 에너지를 포함한다.

비록 이 소스의 완전한 잠재력만 있는 사육자 원자로를 통해, 특별한 BN-600 원자로에서 아직 상업적으로 사용되 실현될 수 있는 핵 발전소에서 우라늄과 토륨의 분열에서 전력 수십년 또는 심지어 수세기 동안 earth,[82]에 요소가 풍부한 공급 가능할 것이다.[83]그 U.S.[84]에 석탄, 가스, 석유는 1차 전류 에너지는 많지만 낮은 에너지 밀도를 가지고 있다.불타는 국내 바이오매스 연료 공급 에너지(요리하는 화재, 기름 램프 등)전 세계적으로 필요자 가구.

핵분열 원자로의 열출력

열 에너지의 밀도는 보통 1전기 출력 10억와트(≈3 만 MW화력 1000MW전기 의)의 경수로(PWR나형 BWR)의 핵심에 포함된 10~100MW는 위치 시스템(그 핵 스스로가(≈30 m3), 원자로 압력 있담에에 따라 냉각수의 입방 미터당 열 에너지의 범위 내에 있다.s쎌(m3≈50), 즉 전체 일차 회로(≈300 m3로)).이, 에너지의 핵심은 열을 제거할 수 있는 모든 상황 고속으로 연속적인 물 언더 플로가 필요한 상당한 밀도를 나타내는 심지어 원자로 긴급 정지 후.그 무능력 3 끓는 물 원자로의 중심부를 식히기 위해 후쿠시마 원전에서 2011년의 쓰나미와 외부 전력이 몇시간 안에 3코어를 용해의 한기원이 원인됨에도 불구하고 3원자로를 정확하게 Tōhoku 지진 직후 폐쇄되었다의 손실 후(형 BWR).이것은 매우 고출력 밀도(근해 및 원양의)어떤 화력 발전소(석탄 연료 또는 가스 등을 태워)이나 화학 공장에서, 그리고 큰 중복을 영구적으로 NPP's의 핵심에서 잔열을 제거할 중성자 반응도 관리를 위해서 필요한 설명한다 원자력 식물을 구별합니다.

전기장과 자기장의 에너지 밀도

주요 기사: 복사 에너지 밀도

전기장과 자기장은 에너지를 저장한다.(용적 측정) 에너지 밀도는 다음과 같습니다.

여기서 E는 전계, B는 자기장, θ는 주변의 유전율과 투과율이다.용액은 (SI 단위로) 입방 미터 당 줄 단위입니다.전도성 유체의 물리학인 자기유체역학에서 자기 에너지 밀도는 플라즈마의 가스 압력을 증가시키는 추가 압력처럼 작용합니다.

이상적인 물질(선형 및 비분산)에서 에너지 밀도(SI 단위)는 다음과 같다.

여기서 D는 전기 변위장, H는 자화장이다.

자기장이 없는 경우, Fröhlich의 관계를 이용하여 이러한 방정식을 이방성 및 비선형 유전체로 확장하고 상관된 헬름홀츠 자유 에너지 및 엔트로피 [85]밀도를 계산할 수도 있다.

펄스 레이저가 표면에 충돌할 때 복사 노출, 즉 표면의 단위당 축적된 에너지를 에너지 밀도 또는 [86]플루언스라고 할 수 있습니다.

「 」를 참조해 주세요.

각주

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