[2710] Hydropower Breakthrough

Title Text:A hydroelectric dam is also known as a heavy water reactor.

Origin:https://xkcd.com/2710/

https://www.explainxkcd.com/wiki/index.php/2710:_Hydropower_Breakthrough

水电发电的突破

水力发电大坝也被称为重水反应堆。

http://xkcd.in/comic?lg=cn&id=2710

在这部漫画中,Beret Guy宣布他们的水电站大坝已经达到“Q > 1”,据说这意味着它产生的水多于流入其中的水。实际上,这会违反质量守恒定律。在大坝的整个生命周期中,由于蒸发、渗漏和其他损失,通过排水闸的水量将少于集水区沉淀的总水量。为了生产更多的水,必须创造物质。如果仅考虑短时间段,大坝自然释放的水量多于注入的水量,尤其是在旱季或溃坝后。“突破”这个标题可以指代这一点,但这不是值得庆祝的理由。一位观众在庆祝,另一位则表示担忧。

喜剧模仿聚变反应堆,一种可以使用氘和氚作为输入来产生氦气和大量电力的发电机。然而,维持聚变反应在历史上一直很困难,聚变反应堆通常需要比它们产生的更多的外部能量。近年来,聚变技术的进步使聚变反应堆的能量输出增加到超过输入。这部漫画可能参考了美国国家点火装置首次 Q > 1 聚变反应的宣布,该反应原定于漫画发布后的第二天进行。符号Q用于指代聚变能增益因子,聚变反应堆产生的功率与用于维持它的能量之比。一种能源只有在它产生的能量超过它使用的能量时才有用[需要引文],所以 Q > 1 意味着反应堆正在产生净能量。Q 也可以表示通过水力发电大坝的水的体积流量,在这种情况下,Q > 1 没有重要意义。

标题文本通过引入核裂变并将水力发电大坝等同于重水反应堆,进一步混淆了这个问题,重水反应堆是一种使用氧化氘作为慢化剂的核裂变反应堆。这也是一个文字游戏,因为水的重量被用来推动水力发电大坝上驱动发电机的涡轮机。

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