2017年10月24日15：00-17：00，英国剑桥大学物理系Neil Clement Greenham教授在华南理工大学光电器件国家重点实验室大楼N308A室开展了系列课程的第二讲——有效能。参加本次课程的有14至16级材料创新班学生、14至16级光电班学生、国家重点实验室研究生及各位导师。

    下午3时，讲座课按时开始。Greenham教授首先提出一个开放性问题：“你最愿意为哪种储存1千瓦时的系统买单？”台下学生答案不一，而多数学生选择了“七分之一升汽油”。从这个简单的问题，Greenham教授引出概念“有效能”，其定义是：一定形式的能量，在一定环境条件下变换到与环境平衡时所做出的最大功。同时，教授用一千克水的有效能做例子，帮助同学们更好地理解概念。

    接下来，Greenham教授讲到了热机的工作原理及其效率。卡诺热机则是效率最高的热机，同时也是可逆热机，故其工作原理可用于热泵和冰箱的制作。为了衡量能量转换效率，这里引入了“性能系数”这个概念。教授挑选了几个性能系数高的热泵，通过图表数据，全面分析了不同环境条件下效率的最大值。通过对不同循环类型发动机的对比，学生们能清晰地感受到提升热机效率对于环境保护的重要性。

    短暂的课间休息后，Greenham教授开始详细讲述太阳系最大的热源——太阳。为了尽量利用太阳能，人类设计出了很多太阳能集中器。教授给大家展示了世界上几处有大规模太阳能板的地方的照片，在座的学生看过后都赞叹不已。

    讲完了热机及热源，Greenham教授为我们带来新的内容——“氢，电化学和电池”。对于交通运输工具，电池发动机较有效率，而以氢气、汽油做能源的发动机，它们的效率则略逊一筹。教授给我们分享了许多电化学知识，在学生们已掌握的知识基础上进行适当地扩展；同时，教授列出几种当今常用的电池以进一步阐释，如铅酸蓄电池、镍镉蓄电池、二次锂离子电池等。

    讲完电池，本节讲座课便进入尾声。在座的同学老师热烈鼓掌，感谢Greenham教授的真诚授课。通过本节课程的学习，同学们学习到许多物理、化学的基础知识，并了解到它们在实际中的运用。

（文/张煜 图/先进材料国际化示范学院）