魯科版必修2 能源和可持續(xù)性發(fā)展 第1課時 課件(29張）.ppt

第4節(jié)能源與可持續(xù)發(fā)展 既然能量是守恒的 不能被創(chuàng)造或消滅 只能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體 或者從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式 為什么我們還要提倡節(jié)約能源呢 可以看出 由于取暖和使用電器 室內(nèi)溫度比室外高 熱量散失到室外后 是不能被回收并重新利用的 一座房屋的紅外線照片 手握冰塊 內(nèi)能從手轉(zhuǎn)移到冰塊 6 運行中的汽車 發(fā)動機溫度會升高 要有專門的冷卻系統(tǒng)給發(fā)動機降溫 燃料燃燒時 一旦把自己的熱量釋放出去 它就不會再次自動聚集起來供人類重新利用 電池中的化學能轉(zhuǎn)化為電能 它又通過燈泡轉(zhuǎn)化成內(nèi)能和光能 熱和光被其他物質(zhì)吸收后變?yōu)橹車h(huán)境的內(nèi)能 我們無法把這些內(nèi)能收集起來重新利用 這種現(xiàn)象叫做能量的耗散 能量的耗散從能量轉(zhuǎn)化的角度反映出自然界中宏觀過程的方向性 正是因為能量轉(zhuǎn)化的方向性 能量的利用受這種方向性的制約 所以能量的利用是有條件的 也是有代價的 不可能把內(nèi)能全部轉(zhuǎn)化為機械能而不引起其他的變化 燃料的化學能一部分轉(zhuǎn)化為食物的內(nèi)能 最終都轉(zhuǎn)化為周圍環(huán)境的內(nèi)能而散失 不能被我們再利用 能量耗散與能量守恒是否矛盾 該怎樣理解 能量耗散和能量守恒并不矛盾 能量耗散表明 在能源利用的過程中 即在能量的轉(zhuǎn)化過程中 能量在數(shù)量上并沒有減少 但是可利用的品質(zhì)上降低了 從便于利用變?yōu)椴槐阌诶昧?這是節(jié)約能源的根本原因 這說明能量的耗散從能量轉(zhuǎn)化的角度反映出自然界中宏觀過程的方向性 一 能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向性 1 內(nèi)能總是自動地從高溫物體向低溫物體轉(zhuǎn)移 2 機械能可以完全轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 而內(nèi)能不可能自動地 并不引起任何變化地完全變?yōu)闄C械能 3 自然界實際進行的與熱現(xiàn)象有關的一切宏觀過程都是有方向性不可逆的過程 4 能量的轉(zhuǎn)化效率為了衡量機器能將多少輸入能量轉(zhuǎn)化為有用的能量 提出了 能量轉(zhuǎn)化效率 它是轉(zhuǎn)化為有用功的能量跟輸入能量的比值 轉(zhuǎn)化效率 100 一 能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向性 機械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 而內(nèi)能不可全部轉(zhuǎn)化為機械能而不引起其他變化 熱機的效率不可能1000 0 例如 一輛行駛的小轎車 燃料燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能有370 0通過發(fā)動機散熱系統(tǒng)排除 370 0直接由排氣管排出 有260 0變?yōu)榘l(fā)動機輸出的機械能 真正用于做有用功的能量竟然不到輸入能量的13 一 能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向性 蒸汽機的效率非常低 僅有3 一 能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向性 二 能源開發(fā)與可持續(xù)發(fā)展 化石燃料的開發(fā)和利用 火力發(fā)電廠 海上石油平臺 二 能源開發(fā)與可持續(xù)發(fā)展 濃煙滾滾的工廠 酸雨毀壞的森林 二 能源開發(fā)與可持續(xù)發(fā)展 能源的大量消耗 嚴重破壞了我們賴以生存的環(huán)境 二 能源開發(fā)與可持續(xù)發(fā)展 為了推動全社會節(jié)約能源 提高能源利用效率 保護和改善環(huán)境 促進經(jīng)濟社會全面協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展 制定本法 中華人民共和國節(jié)約能源法 可持續(xù)發(fā)展要求把發(fā)展多元結構的能源系統(tǒng)作為今后世界能源發(fā)展的戰(zhàn)略 也就是要注意開發(fā)多種能源資源 減少對礦產(chǎn)能源的依賴 優(yōu)先開發(fā)太陽能 風能 地熱能 海洋能 生物質(zhì)能等能源 二 能源開發(fā)與可持續(xù)發(fā)展 新能源的的開發(fā)和利用 地熱發(fā)電站 水力發(fā)電站 二 能源開發(fā)與可持續(xù)發(fā)展 太陽能發(fā)電站 大亞灣核電站 二 能源開發(fā)與可持續(xù)發(fā)展 風力發(fā)電站 二 能源開發(fā)與可持續(xù)發(fā)展 生物質(zhì)能是可再生能源 是太陽能以化學能的形式存儲在生物質(zhì)中的能量 二 能源開發(fā)與可持續(xù)發(fā)展 例1 下列對能的轉(zhuǎn)化和守恒定律的認識正確的是 a 某種形式的能減少 一定存在其他形式的能增加b 某個物體的能減少 必然有其他物體的能增加 c 不需要任何外界的動力而持續(xù)對外做功的機器永遠不可能制成d 石子從空中落下 最后停在地面上 說明機械能消失了 abc 二 能源開發(fā)與可持續(xù)發(fā)展 例2 在能源的利用過程中 即在能量 的過程中 能量在數(shù)值上并未 但在可利用的品質(zhì)上降低了 從便于利用的變?yōu)?的了 這是能源危機更深層次的含意 也是 自然界的能量雖然守恒 但還是要節(jié)約能源 的根本原因 轉(zhuǎn)化 減少 不便于利用 二 能源開發(fā)與可持續(xù)發(fā)展 1 在一間隔熱很好的密閉房間中 把正在工作的電冰箱門打開 室內(nèi)空氣溫度將 a 升高 b 不變 c 降低d 不可能升高 a 課堂訓練 解析 設運動員克服重力做功的功率為p1 則p1 mgh t1 t1 1h 則人體消耗化學能的功率p2 p1 為轉(zhuǎn)化效率 因此p2 mgh t1 運動員在5h內(nèi)共消耗的化學能e p2t2 6 106j 2 人身體在最佳狀態(tài)下 只能把人體化學能的25 轉(zhuǎn)化為有用的機械能 假如一位質(zhì)量為60kg的登山運動員恰好具有這樣的轉(zhuǎn)化效率 若他平均每小時登高500m 那么 他在5h內(nèi)共消耗的化學能為多少 g取10m s2 課堂訓練 3 一個多世紀以來 人類能源消耗急劇增長 如圖 1 看圖后 說說你最擔心的問題 2 要解決你最擔心的問題 談談在日常生活中你應該怎么做 另談談你有什么設想 課堂訓練 3 解析 1 只要說出關于能源危機或環(huán)境保護方面的問題即可 2 日常生活中只要說出節(jié)約能源 如電