2.1 กำลังงานของดวงอาทิตย์

พลังงานมีหลายรูปแบบ ดังนี้

• พลังงานจลน์ (Kinetic energy) คือพลังงานของการเคลื่อนที่
• พลังงานความร้อน (Thermal energy) คือ พลังงานที่ได้จากความร้อน
• พลังงานแม่เหล็กไฟฟ้า (Electromagnetic energy) คือ พลังงานที่ได้จาก การแผ่รังสี (Radiation)
• พลังงานโน้มถ่วง (Gravitational energy) คือ พลังงานที่ได้จากแรงโน้มถ่วง (Gravity)
• พลังงานนิวเคลียร์ (Nuclear energy) คือ พลังงานที่ได้จากการฟิชชั่น (Fission: แตกออก) และฟิวชั่น (Fusion: ยุบรวม)

      จากมุมมองสมัยใหม่ คำตอบของสิ่งที่จำเป็นต่อการใช้พลังงานของดวงอาทิตย์ที่เห็นได้ชัด สำหรับความแตกต่างของยุค ปัญหานี้เก่าไม่ปรากฏที่มีการแก้ปัญหา ยกตัวอย่างเช่น หากคุณมีชีวิตอยู่ก่อนยุคนิวเคลียร์ มีความเชื่อโดยทั่วกันว่า ดวงอาทิตย์เป็นเสมือนลูกบอลไฟยักษ์ คิดว่าถ้าดวงอาทิตย์ประกอบไปด้วยถ่านหินทั้งหมด และมีออกซิเจนเพียงพอในการที่จะเผาไหม้ถ่านหิน แล้ว ดวงอาทิตย์จะเกิดแสงสำหรับเพียง 4000 ปี ซึ่งเป็นเวลาที่สั้นเกินไป

      ในปี พ.ศ. 2383 โรเบิร์ต เมเยอร์ (Robert Mayer) ได้เสนอว่าดวงอาทิตย์จะได้พลังงานโดยการกลืนอุกาบาตรโดยใช้พลังงานจลน์ที่สามารถเปลี่ยนเป็นพลังงานความร้อนได้ สมมติฐานของอุกาบาตรจะสอดคล้องกับที่พบในปล่องบนดวงจันทร์

      อย่างไรก็ตาม การคำนวณ พบว่า การเพิ่มขึ้นของมวลของดวงอาทิตย์ที่ผลิตโดยกระบวนการนี้จะเพิ่มระยะเวลาการโคจรของโลกโดยสองวินาทีต่อปี การเปลี่ยนแปลงในระยะเวลานี้ในขณะที่มีขนาดเล็ก จะสามารถตรวจพบได้ง่าย แม้ช่วงกระทั่งปี พ.ศ. 2343  และมันไม่เป็นที่น่าสังเกต ดังนั้นทฤษฏีนี้จึงเดินข้างทาง

รูปดวงอาทิตย์

ที่มา : http://eskipaper.com

แนะนำเพื่อให้อ่านได้ต่อเนื่องให้ คลิกขวาเลือก Open link in new window

สนใจหนังสือ และความรู้ของผู้เขียน

เรื่องอื่น ๆ มีทั้งโหลดได้ฟรี และราคาถูก นอกเหนือจากนี้ 

คลิก 

มีหนังสือ ดวงดาว และอวกาศ (Stars & Space) 1

ทำเป็นเล่ม อีบุ๊ค เพื่อสนับสนุนเว็บไซต์

รูปหน้าปกหนังสือ

สามารถโหลดอ่านตัวอย่างก่อนซื้อได้เลยครับ ฟรี

หากผู้อ่านสนใจคลิกที่ชื่อสำนักพิมพ์

meb          Se-ed

      ตั้งแต่ดวงอาทิตย์วิวัฒน์ขึ้น เซอร์ วิลเลียม ทอมสัน (Sir William Thomson) และต่อมา ลอร์ด เคลวิน (Lord Kelvin) มีการแนะนำว่า บางทีดวงอาทิตย์ได้กลืนดาวเคราะห์ในอดีต และที่เราในปัจจุบันจะไม่สังเกตเห็นการเปลี่ยนแปลงใด ๆในระยะเวลาของดาวเคราะห์ของเรา อย่างไรก็ตาม การคำนวณของทอมสันเอง ได้แสดงให้เห็นว่าดวงอาทิตย์จับดาวพุธ มันจะปล่อยกำลังงานเจ็ดปี กำลังงานของดาวศุกร์ อายุ 84 ปี และใช้จากดวงดาวทั้งหมด (ดาวฤกษ์มีการให้กำลังงานมากที่สุดในดาวพฤหัส และดาวเสาร์) อย่างเท่าเทียมกัน 46000 เท่ากันของกำลังงาน

      ระยะเวลาสั้น ๆ จากแหล่งพลังงานภายนอกบอกว่าแหล่งจ่ายไฟต้องอยู่ภายใน ดังนั้น แทนที่จะในช่วงกลางทศวรรษที่ 1850 ได้เสนอว่าพลังงานนี้อาจมาจากการล่มสลายของแรงโน้มถ่วงของดวงอาทิตย์ เพียง 150 ฟุต ต่อปี ก็เพียงพอที่จะสร้างพลังงานที่เพียงพอ และการเปลี่ยนแปลงในระดับของดวงอาทิตย์จะไม่สังเกตมานับพัน ๆ ปี

      อุบัติการณ์ นี้สามารถรองรับกำลังงานสำหรับ 22 ล้านปี เป็นผลให้ระยะเวลาดังกล่าวสามารถทำได้นานกว่า แต่ยังคงสั้นกว่าอายุการใช้งานของดวงอาทิตย์เป็นอย่างมาก

      คำถามที่ดีที่สุด ณ จุดนี้คือ เราจะรู้กำลังงานที่ออกมาของดวงอาทิตย์ได้อย่างไร? อันดับแรก อัตรากำลังงานที่ซึ่งได้งาน หรือง่าย ๆ

กำลังงาน เท่ากับ พลังงาน หารด้วยเวลา

Power = Energy / Time

กำหนดให้ P = กำลังงาน (W)

              E = พลังงาน (J)

              t = เวลาที่ทำงาน (s)

เนื่องจากกำลังงานมักเป็นสิ่งสำคัญในการพิจารณาของวิศวกร หน่วยอื่นที่ใช้สำหรับการใช้พลังงานก็คือ กิโลวัตต์ชั่วโมง (kW hrs = power ´ times) ตัวอย่างเช่น ค่าไฟฟ้าในแต่ละเดือนถูกวัดค่าหน่วยเป็นแบบนี้

      กำลังงานของดวงอาทิตย์สามารถระบุได้บนโลก โดยการวัดปริมาณพลังงานที่ถูกส่งไปยังพื้นที่ที่รู้จักในเวลาที่กำหนด สิ่งนี้ช่วยให้กำลังงานตามสถานที่สามารถวัดได้โดยการคำนวณพื้นที่โดยรวมสำหรับพื้นผิวทรงกลม เราสามารถได้กำลังงานจากดวงอาทิตย์ หรือกำลังงานที่สร้างมาจากดวงอาทิตย์

      นี้คือการคำนวณอย่างง่าย และเป็นที่รู้จักกันมาตั้งแต่ช่วงหลังศตวรรษที่ 17 สิ่งที่คุณต้องทำคือ คุณต้องเอาน้ำแข็งขนาดหนึ่งนิ้ววางไว้ในดวงอาทิตย์ เพื่อที่จะหุ้มฉนวนจากพื้นดิน และวัดเวลาที่มันละลาย พลังงานที่จำเป็นสำหรับใช้วัดด้วยแคลอรี่มิเตอร์ (Calorimeters)

      ปรากฏว่ามันใช้เวลาประมาณสองชั่วโมง 12 นาทีสำหรับดวงอาทิตย์ในการทำงานแบบนี้ นี้อาจดูเป็นจุดค่อนข้างง่อย เพราะถ้าคุณถือไว้ในฝ่ามือ คุณก็สามารถละลายก้อนน้ำแข็งก้อนเดียวกันได้ในเวลาประมาณ 10 นาที ความแตกต่างแม้ว่าคือดวงอาทิตย์สามารถละลายก้อนน้ำแข็งก้อนเดียวกันนี้ที่แต่ละตารางนิ้วหนึ่งบนทรงกลมทั้งหมดที่ล้อมรอบวงโคจรของโลก (น้ำแข็งประมาณ 4 ´ 10²⁶ก้อน)  หากมีใครยุบเปลือกทรงกลมหนานิ้วนี้ลงบนพื้นผิวของดวงอาทิตย์ มันจะหนาเป็นกิโลเมตร การละลายน้ำแข็งทั้งหมดนี้ในเวลาสองชั่วโมงเป็นความสำเร็จที่แท้จริง

      ตัวเลขที่แท้จริงของกำลังงานดวงอาทิตย์ก็คือ 1.36 กิโลวัตต์ต่อตารางเมตร (kW/m²) ซึ่งเรียกว่าค่าคงที่ของดวงอาทิตย์ (Solar constant) ที่ 1 AU ซึ่งหมายความว่าดวงอาทิตย์กำลังเปล่งกำลังงาน 4 ´ 10²⁶ วัตต์ อีกครั้ง ให้เราลอง และทำให้จำนวนมากนี้เป็นมุมมอง สถานีพลังงานไฟฟ้า สร้างกำลังงานประมาณ 1,000 เมกะวัตต์ (10⁹ W) ครัวเรือนอาจใช้ 1000 วัตต์ (เช่นหลอดไฟแบบไส้) สามารถใช้ได้ถึง 1 ล้านคน หากผู้อาศัยในโลกแต่ละคนได้รับโรงงานผลิตกำลังงานเหล่านี้ เราสามารถจับคู่กำลังงานของดวงอาทิตย์ได้ตอนนี้จะมีกำลังงานมาก

ข้อคิดดี ๆ ที่นำมาฝาก

“คนที่น่ารำคาญ

อาจจะเป็นคนที่อยู่ข้าง ๆ

ตอนที่คุณไม่มีใคร”

คำคมมันโดน

<หน้าที่แล้ว                                 สารบัญ                     หน้าต่อไป>