資源簡(jiǎn)介

(共42張PPT)
能源與可持續(xù)發(fā)展
4
第
十
二
章
1.掌握能量守恒定律的內(nèi)容，知道其重要意義。
2.了解什么是能量耗散和能源品質(zhì)降低，認(rèn)識(shí)自然界中能量轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化的方向性(重點(diǎn))。
3.認(rèn)識(shí)當(dāng)前環(huán)境問(wèn)題，增強(qiáng)環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展的意識(shí)。
學(xué)習(xí)目標(biāo)
內(nèi)容索引
課時(shí)對(duì)點(diǎn)練
一、能量守恒定律　能量轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化的方向性
二、能源的分類(lèi)與應(yīng)用　能源與社會(huì)發(fā)展
< 一 >
能量守恒定律　能量轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化的方向性
1.能量守恒定律
(1)能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生，也不會(huì)憑空消失，它只能從一種形式 為其他形式，或者從一個(gè)物體 到別的物體，在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過(guò)程中，能量的總量 。
(2)能量守恒定律是貫穿物理學(xué)的基本規(guī)律，是在各種自然現(xiàn)象中普遍適用的一條規(guī)律。
(3)能量守恒定律的表達(dá)式
①E初＝E末，初狀態(tài)各種能量的總和等于 狀態(tài)各種能量的總和。
②ΔE增＝ΔE減，某些能量的增加量等于其他能量的 。
轉(zhuǎn)化
轉(zhuǎn)移
保持不變
末
減少量
2.能量轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化的方向性
(1)一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀自然過(guò)程都是 的，即一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過(guò)程具有方向性。
①能量的轉(zhuǎn)移具有 ：如熱量可以自發(fā)地從高溫物體傳給低溫物體，但不能自發(fā)地從低溫物體傳給高溫物體。
②能量的轉(zhuǎn)化具有 ：如電池中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，電能又通過(guò)燈泡轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和光能，熱和光被其他物質(zhì)吸收之后變成周?chē)h(huán)境的內(nèi)能，我們很難把這些內(nèi)能收集起來(lái)重新利用。
不可逆
方向性
方向性
(2)能量耗散
在能量轉(zhuǎn)化過(guò)程中，散失到環(huán)境中的內(nèi)能很難收集起來(lái)重新利用，這種現(xiàn)象叫能量的耗散。能量的耗散是從能量轉(zhuǎn)化的角度反映出自然界中的宏觀過(guò)程具有 。
(3)能量的耗散表明，在能源的利用過(guò)程中，能量在數(shù)量上雖未減少，但在可利用的 降低了，從便于利用的能源變成 的能源。這是能源危機(jī)的深層次的含義，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。
方向性
品質(zhì)上
不便于利用
思考與討論
能量耗散與能量守恒是否矛盾，該怎樣理解？
答案　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(guò)程中，在可利用的品質(zhì)上降低了，從便于利用變?yōu)椴槐阌诶昧耍窃谀芰康霓D(zhuǎn)化過(guò)程中，能量在數(shù)量上并沒(méi)有減少。
　(多選)下列關(guān)于能量轉(zhuǎn)化的說(shuō)法中，正確的是
A.能量在轉(zhuǎn)化過(guò)程中，有一部分能量轉(zhuǎn)化為周?chē)h(huán)境中的內(nèi)能，我們無(wú)
法把這些內(nèi)能收集起來(lái)重新利用
B.各種形式的能量在轉(zhuǎn)化時(shí)，總能量是不變的
C.在能源的利用過(guò)程中，能量的總量并未減少，但在可利用的品質(zhì)上降
低了，從便于利用的變成了不便于利用的
D.各種能量在不轉(zhuǎn)化時(shí)是守恒的，但在轉(zhuǎn)化時(shí)是不守恒的
例1
√
√
√
根據(jù)能量守恒定律可知，無(wú)論在能量的轉(zhuǎn)化還是在能量的轉(zhuǎn)移過(guò)程中，能量的總量都是不變的；由能量的耗散知，在能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程中，有一部分能量轉(zhuǎn)化為周?chē)h(huán)境中的內(nèi)能，而我們無(wú)法把這些內(nèi)能收集起來(lái)重新利用，這表明，在能源的利用過(guò)程中，能量的總量并未減少，但是在可利用的品質(zhì)上降低了，從便于利用的變成不便于利用的，而自然界的總能量仍是守恒的，故選項(xiàng)A、B、C正確，D錯(cuò)誤。
　(多選)把剛煮好的熱雞蛋放在冷水中，過(guò)一會(huì)，雞蛋的溫度降低，水的溫度升高，最后水和雞蛋的溫度相同。但是相反的過(guò)程，即原來(lái)溫度相同的水和雞蛋，過(guò)一會(huì)兒水的溫度自發(fā)地降低，而雞蛋的溫度上升，這樣的現(xiàn)象我們從來(lái)沒(méi)看到過(guò)。燃料燃燒時(shí)一旦把熱量釋放出去，就不會(huì)再次自動(dòng)聚集起來(lái)供人類(lèi)重新利用。電池中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，電能又通過(guò)燈泡轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和光能，熱和光被其他物質(zhì)吸收之后變成周?chē)h(huán)境的內(nèi)能，我們很難把這些內(nèi)能收集起來(lái)重新利用。這些現(xiàn)象說(shuō)明
A.在能源的利用過(guò)程中，能量會(huì)減少，能量守恒定律不成立
B.我們?cè)诶媚茉磿r(shí)，能量會(huì)耗散，自然界可利用的能源會(huì)越來(lái)越少
C.與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀自然過(guò)程都是不可逆的，能量轉(zhuǎn)化具有方向性
D.自然界中發(fā)生的能量轉(zhuǎn)化都是不可逆的，各種能量最終都會(huì)轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
例2
√
√
在能源的利用過(guò)程中，能量在數(shù)量上不會(huì)減少，能量守恒定律依然成立，但是能量會(huì)發(fā)生耗散，在可利用的品質(zhì)上會(huì)降低，從便于利用的能源變成不便于利用的能源，自然界可利用的能源會(huì)越來(lái)越少，故A錯(cuò)誤，B正確；
與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀自然過(guò)程都是不可逆的，能量轉(zhuǎn)化具有方向性，故C正確；
自然界中發(fā)生的能量轉(zhuǎn)化在自發(fā)情況下都是不可逆的，但在其他外在條件介入的情況下可以發(fā)生逆過(guò)程，能量的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化具有方向性，各種能量最終都會(huì)轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故D錯(cuò)誤。
返回
< 二 >
能源的分類(lèi)與應(yīng)用　能源與社會(huì)發(fā)展
1.能源的分類(lèi)
(1)不可再生能源：像煤炭、石油和天然氣這類(lèi)無(wú)法在短時(shí)間內(nèi)再生的_____能源。
(2)可再生能源：像水能、風(fēng)能這類(lèi)在自然界可以 的能源。
2.能源的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用
近年來(lái)，我國(guó)在能源開(kāi)發(fā)方面取得了很大成就，如太陽(yáng)能發(fā)電、水力發(fā)電、風(fēng)能發(fā)電、 發(fā)電等。
3.能源與社會(huì)發(fā)展
(1)能源利用的三個(gè)時(shí)期：柴薪時(shí)期、 時(shí)期、 時(shí)期。
(2)能源是人類(lèi)社會(huì)活動(dòng)的 。
化石
再生
核能
煤炭
石油
物質(zhì)基礎(chǔ)
4.煤炭和石油的燃燒對(duì)環(huán)境的危害
(1)燃燒時(shí)增加了大氣中 的含量，加劇了溫室效應(yīng)。
(2)因?yàn)槊禾亢褪椭谐３：辛?，燃燒時(shí)形成的二氧化硫等物質(zhì)使雨水的酸度升高，形成“ ”。
(3)內(nèi)燃機(jī)工作時(shí)的高溫使空氣和燃料中的多種物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生氮的氧化物和碳?xì)浠衔铩＿@些化合物在大氣中受到紫外線的照射，產(chǎn)生二次污染物質(zhì)—— 。
二氧化碳
酸雨
光化學(xué)煙霧
5.能源的開(kāi)發(fā)與環(huán)境的關(guān)系
(1)人類(lèi)的生存與發(fā)展需要 ，能源的開(kāi)發(fā)與使用又會(huì)對(duì)環(huán)境______
______。
(2)一方面要大力提倡 ，另一方面要發(fā)展 能源以及天然氣、清潔煤和核能等在生產(chǎn)及消費(fèi)過(guò)程中對(duì)生態(tài)環(huán)境的污染程度低的______能源。
能源
造成
影響
可再生
節(jié)能
清潔
　下列關(guān)于能源的說(shuō)法中，正確的是
A.煤、石油、天然氣等燃料的最初來(lái)源可追溯到太陽(yáng)能
B.由于能量不會(huì)憑空消失，也不會(huì)憑空產(chǎn)生，總是守恒的，所以節(jié)約能
源的意義不大
C.節(jié)約能源只要提高節(jié)能意識(shí)就行，與科技進(jìn)步無(wú)關(guān)
D.水能是不可再生能源
例3
√
煤、石油、天然氣等屬于化石能源，最初來(lái)源可追溯到太陽(yáng)能，故A正確；
能量是守恒的，但能量的品質(zhì)降低了，由便于利用的變成不便于利用的，所以需要節(jié)約能源，B錯(cuò)誤；
科技進(jìn)步能提高能源的利用率，能更充分地利用有限的能源，故C錯(cuò)誤；
水能在自然界可以再生，是可再生能源，D錯(cuò)誤。
　(來(lái)自教材改編)如圖是架在屋頂?shù)奶?yáng)能熱水器。已知單位時(shí)間內(nèi)太陽(yáng)垂直射到地面附近單位面積的能量E0為7×103 J/(m2·s)。 一臺(tái)熱水器的聚熱面積為2 m2，若每天相當(dāng)于太陽(yáng)直射熱水器4 h，太陽(yáng)能的20%可轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能，那么這個(gè)熱水器一天內(nèi)最多能利用的太陽(yáng)能為多少？
例4
答案　4.032×107 J
根據(jù)題意可知，這個(gè)熱水器一天內(nèi)最多能利用的太陽(yáng)能為Q＝ηE0St＝20%×7×103×2×4×3 600 J＝4.032×107 J。
　(來(lái)自教材)某地區(qū)的風(fēng)速為14 m/s，空氣的密度為1.3 kg/m3。若使風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的風(fēng)通過(guò)的截面積為400 m2，且風(fēng)能的20%可轉(zhuǎn)化為電能，則發(fā)電功率是多少(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)？
例5
答案　1.43×105 W
經(jīng)過(guò)時(shí)間t，通過(guò)截面的空氣的質(zhì)量為m＝ρSvt
風(fēng)能E風(fēng)＝mv2＝
轉(zhuǎn)化為的電能E電＝20%E風(fēng)＝
發(fā)電功率P＝ W≈1.43×105 W。
返回
< 三 >
課時(shí)對(duì)點(diǎn)練
題號(hào) 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 D D D B D C A BCD
題號(hào) 9 10 答案 B 1 575 936 J
對(duì)一對(duì)
答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
考點(diǎn)一　能量守恒定律　能量轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化的方向性
1.在能源消耗的過(guò)程中，我們無(wú)法把一些能源消耗產(chǎn)生的內(nèi)能收集起來(lái)重新利用，這種現(xiàn)象叫作能量的耗散。對(duì)于能量耗散理解正確的是
A.能量耗散說(shuō)明能量在不斷地減少
B.能量耗散不遵循能量守恒定律
C.能量耗散說(shuō)明能量不能憑空產(chǎn)生，但能量卻可以憑空消失
D.能量耗散從能量的角度反映出自然界中的宏觀過(guò)程具有方向性
基礎(chǔ)對(duì)點(diǎn)練
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
能量耗散是能量變成了無(wú)法收集利用的內(nèi)能，能量不會(huì)減少，故A錯(cuò)誤；
能量守恒定律適用于整個(gè)自然界，物質(zhì)能量變化遵循能量守恒定律，故能量耗散遵循能量守恒定律，故B錯(cuò)誤；
能量既不能憑空產(chǎn)生，也不能憑空消失，故C錯(cuò)誤；
能量耗散是一個(gè)宏觀過(guò)程，代表著能量向不可收集利用的方向轉(zhuǎn)化，反映出自然界中的宏觀過(guò)程具有方向性，故D正確。
2.(2024·廈門(mén)市高二期中)關(guān)于能量的轉(zhuǎn)化，下列說(shuō)法中不正確的是
A.水力發(fā)電機(jī)把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能
B.燃?xì)鉄崴靼鸦瘜W(xué)能轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能
C.洗衣機(jī)把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能
D.太陽(yáng)能電池把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
水力發(fā)電機(jī)把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，選項(xiàng)A正確，不符合題意；
燃?xì)鉄崴靼鸦瘜W(xué)能轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能，選項(xiàng)B正確，不符合題意；
洗衣機(jī)把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，選項(xiàng)C正確，不符合題意；
太陽(yáng)能電池把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，選項(xiàng)D錯(cuò)誤，符合題意。
3.低碳生活是一種綠色而又環(huán)保的新型生活方式，日常生活注意節(jié)電、節(jié)油、節(jié)氣、節(jié)水，從點(diǎn)滴做起，保護(hù)環(huán)境，保護(hù)地球。下列關(guān)于能源與能量的理解正確的是
A.能量是守恒的，沒(méi)有必要提倡節(jié)約能源
B.能量的耗散表明自然界的能量在利用過(guò)程中正在不斷地消失
C.自然界中石油、煤炭等能源取之不盡，用之不竭，只需不斷開(kāi)發(fā)
D.人類(lèi)應(yīng)積極開(kāi)發(fā)與利用風(fēng)能、太陽(yáng)能、水能等可再生的新能源
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
在能源的利用過(guò)程中，雖然能量在數(shù)量上并未減少，但可利用率越來(lái)越小，故仍需節(jié)約能源，故A錯(cuò)誤；
能量的耗散表明自然界的能量在轉(zhuǎn)化的過(guò)程中可利用率越來(lái)越小，但總量不會(huì)減小，故B錯(cuò)誤；
自然界中石油、煤炭是億萬(wàn)年前的大量生物的遺體在地層中經(jīng)過(guò)一系列生物化學(xué)變化而生成的，在短時(shí)間內(nèi)不能再生，是不可再生能源，故C錯(cuò)誤；
風(fēng)能、太陽(yáng)能、水能是可再生能源，人類(lèi)應(yīng)多開(kāi)發(fā)與利用，故D正確。
4.(2024·佛山市聯(lián)考)有關(guān)能量守恒定律，下列說(shuō)法正確的是
A.從廣州開(kāi)往深圳的動(dòng)車(chē)停了下來(lái)，說(shuō)明能量會(huì)憑空消失
B.按照能量守恒定律，能量總和不會(huì)增減
C.一塊石頭從羅浮山上滾下，其機(jī)械能沒(méi)有變化
D.珠江的水能是用之不竭的
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
√
從廣州開(kāi)往深圳的動(dòng)車(chē)停了下來(lái)，只是能量從一種形式的能轉(zhuǎn)化為另一種形式的能，并不是能量會(huì)憑空消失，故A錯(cuò)誤；
按照能量守恒定律，能量總和不會(huì)增減，故B正確；
一塊石頭從羅浮山上滾下，由于受到各種阻力的影響，其機(jī)械能會(huì)減小，故C錯(cuò)誤；
受各種自然和社會(huì)因素的影響，水能并不是用之不竭的，故D錯(cuò)誤。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
考點(diǎn)二　能源的分類(lèi)與利用　能源與社會(huì)發(fā)展
5.自然界存在多種能為人類(lèi)提供生活、生產(chǎn)所需能量的能源，在下列幾組能源中，屬于可再生能源的一組是
A.水能、石油、核燃料 B.風(fēng)能、煤炭、天然氣
C.煤炭、石油、天然氣 D.風(fēng)能、水能、太陽(yáng)能
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
√
煤炭、石油、天然氣屬于不可再生能源，風(fēng)能、水能、太陽(yáng)能屬于可再生能源，故選D。
6.為了節(jié)能減排，我國(guó)大力發(fā)展新能源汽車(chē)。如圖所示電源正在給電動(dòng)汽車(chē)中的鋰電池充電，下列說(shuō)法正確的是
A.充電時(shí)電能全部轉(zhuǎn)化為汽車(chē)的機(jī)械能
B.充電時(shí)電能全部轉(zhuǎn)化為鋰電池的化學(xué)能
C.汽車(chē)加速運(yùn)動(dòng)時(shí)鋰電池減少的化學(xué)能部
分轉(zhuǎn)化為汽車(chē)動(dòng)能
D.汽車(chē)勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)鋰電池減少的化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化為汽車(chē)動(dòng)能
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
充電時(shí)電能部分轉(zhuǎn)化為鋰電池的化學(xué)能，不是全部，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；
汽車(chē)加速運(yùn)動(dòng)時(shí)鋰電池減少的化學(xué)能部分轉(zhuǎn)化為汽車(chē)動(dòng)能，部分轉(zhuǎn)化為其他形式的能，選項(xiàng)C正確；
汽車(chē)勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)動(dòng)能不變，鋰電池減少的化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化為其他形式的能，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
7.下列有關(guān)風(fēng)能的說(shuō)法正確的是
①風(fēng)能其實(shí)是太陽(yáng)能的一種轉(zhuǎn)換形式
②風(fēng)能和水能、太陽(yáng)能等都是清潔能源
③風(fēng)力發(fā)電由風(fēng)能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，再轉(zhuǎn)化為電能
④推廣可利用太陽(yáng)能、風(fēng)能的城市照明系統(tǒng)，發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)，有利于改善環(huán)境質(zhì)量
A.①②③④ B.②③④
C.①②③ D.①②④
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
地球表面大量空氣流動(dòng)所產(chǎn)生的動(dòng)能叫風(fēng)能，而空氣流動(dòng)主要是由兩地受陽(yáng)光照射的強(qiáng)度不同而導(dǎo)致的溫度差異引起的，故風(fēng)能是太陽(yáng)能的一種轉(zhuǎn)換形式，故①正確；
風(fēng)能和水能、太陽(yáng)能等是可再生的綠色能源，故②正確；
風(fēng)力發(fā)電的原理是風(fēng)力帶動(dòng)風(fēng)車(chē)葉片旋轉(zhuǎn)，發(fā)電機(jī)在風(fēng)車(chē)葉片轉(zhuǎn)軸的帶動(dòng)下發(fā)電，實(shí)現(xiàn)能量從風(fēng)能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，再轉(zhuǎn)化為電能，故③正確；
發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)，推廣利用太陽(yáng)能、風(fēng)能的城市照明系統(tǒng)，降低發(fā)電用的能耗，符合低碳環(huán)保理念，故④正確，綜上所述，故選A。
8.(多選)關(guān)于能源的利用，下列說(shuō)法中正確的是
A.由于我國(guó)煤和石油的儲(chǔ)量十分豐富，所以太陽(yáng)能和核能的開(kāi)發(fā)并不十
分重要
B.能源的利用過(guò)程，實(shí)質(zhì)上是能的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過(guò)程
C.現(xiàn)在人類(lèi)社會(huì)使用的能源主要是煤、石油和天然氣
D.煤、石油、天然氣的化學(xué)能歸根結(jié)底來(lái)自太陽(yáng)能
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
√
√
√
煤、石油和天然氣是由千百萬(wàn)年前的動(dòng)植物在長(zhǎng)期的地質(zhì)變遷中形成的。千百萬(wàn)年前的動(dòng)物食用植物，而植物是靠吸收太陽(yáng)的能量成長(zhǎng)的，可以說(shuō)煤、石油、天然氣的化學(xué)能來(lái)自太陽(yáng)能。目前人類(lèi)使用的能源主要是煤、石油和天然氣。能源燃燒時(shí)，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，內(nèi)能又可轉(zhuǎn)化為機(jī)械能和電能，人類(lèi)在生產(chǎn)和生活中需要各種形式的能，我們可以根據(jù)需要把能源的能量轉(zhuǎn)化成多種形式的能量，以供利用，所以能源的利用過(guò)程，實(shí)質(zhì)上是能的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過(guò)程，我們的煤和石油盡管儲(chǔ)量豐富，但終究有限，且利用后不能再生，所以開(kāi)發(fā)和利用新能源，特別是核能和太陽(yáng)能是解決能源問(wèn)題的出路，故B、C、D正確。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
9.(2024·江西卷)“飛流直下三千尺，疑是銀河落九天”是李白對(duì)廬山瀑布的浪漫主義描寫(xiě)。設(shè)瀑布的水流量約為10 m3/s，水位落差約為150 m。若利用瀑布水位落差發(fā)電，發(fā)電效率為70%，則發(fā)電功率大致為
A.109 W B.107 W
C.105 W D.103 W
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
能力綜合練
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
由題知，Δt時(shí)間內(nèi)流出的水量為m＝ρQΔt＝1.0×104Δt(kg)，發(fā)電過(guò)程中水的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能，則有P＝×70%≈1.0×107 W，故選B。
10.(來(lái)自教科教材)地球大氣上界垂直于太陽(yáng)光線的單位面積在單位時(shí)間內(nèi)所受到的太陽(yáng)輻射的總能量，稱(chēng)為太陽(yáng)常數(shù)。因觀測(cè)方法和技術(shù)不同，得到的太陽(yáng)常數(shù)不同。世界氣象組織1981年公布的太陽(yáng)常數(shù)是1 368 W/m2。太陽(yáng)輻射在穿過(guò)大氣層的過(guò)程中，由于大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的吸收、反射和散射等作用，到達(dá)地面時(shí)的輻射強(qiáng)度會(huì)大大降低。此外如果有云層，其阻礙作用會(huì)更加強(qiáng)烈，因此各地地面接收到的太陽(yáng)輻射相差較大。如果某地某段時(shí)間內(nèi)到達(dá)地面的太陽(yáng)輻射只有太陽(yáng)常數(shù)的40%，在該地面處垂直于太陽(yáng)光線放置一塊面積為1 m2的太陽(yáng)能電池板，如果該電池板接收太陽(yáng)輻射把光能轉(zhuǎn)化為電能的效率為80%，請(qǐng)你計(jì)算一下，1小時(shí)內(nèi)它能產(chǎn)生多少電能？
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
答案　1 575 936 J
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
已知太陽(yáng)常數(shù)為1 368 W/m2，到達(dá)地面的太陽(yáng)輻射為太陽(yáng)常數(shù)的40%，
太陽(yáng)能電池板1小時(shí)接受的光能為W1＝40%×S0·S·t＝40%×1 368×1×
3 600 J＝1 969 920 J
太陽(yáng)能電池板1小時(shí)轉(zhuǎn)化的電能為W2＝W1×80%＝1 575 936 J。
返回
本課結(jié)束
第
十
二
章4　能源與可持續(xù)發(fā)展
分值：50分
[1~8題，每題4分]
考點(diǎn)一　能量守恒定律　能量轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化的方向性
1.在能源消耗的過(guò)程中，我們無(wú)法把一些能源消耗產(chǎn)生的內(nèi)能收集起來(lái)重新利用，這種現(xiàn)象叫作能量的耗散。對(duì)于能量耗散理解正確的是
A.能量耗散說(shuō)明能量在不斷地減少
B.能量耗散不遵循能量守恒定律
C.能量耗散說(shuō)明能量不能憑空產(chǎn)生，但能量卻可以憑空消失
D.能量耗散從能量的角度反映出自然界中的宏觀過(guò)程具有方向性
2.(2024·廈門(mén)市高二期中)關(guān)于能量的轉(zhuǎn)化，下列說(shuō)法中不正確的是
A.水力發(fā)電機(jī)把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能
B.燃?xì)鉄崴靼鸦瘜W(xué)能轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能
C.洗衣機(jī)把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能
D.太陽(yáng)能電池把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
3.低碳生活是一種綠色而又環(huán)保的新型生活方式，日常生活注意節(jié)電、節(jié)油、節(jié)氣、節(jié)水，從點(diǎn)滴做起，保護(hù)環(huán)境，保護(hù)地球。下列關(guān)于能源與能量的理解正確的是
A.能量是守恒的，沒(méi)有必要提倡節(jié)約能源
B.能量的耗散表明自然界的能量在利用過(guò)程中正在不斷地消失
C.自然界中石油、煤炭等能源取之不盡，用之不竭，只需不斷開(kāi)發(fā)
D.人類(lèi)應(yīng)積極開(kāi)發(fā)與利用風(fēng)能、太陽(yáng)能、水能等可再生的新能源
4.(2024·佛山市聯(lián)考)有關(guān)能量守恒定律，下列說(shuō)法正確的是
A.從廣州開(kāi)往深圳的動(dòng)車(chē)停了下來(lái)，說(shuō)明能量會(huì)憑空消失
B.按照能量守恒定律，能量總和不會(huì)增減
C.一塊石頭從羅浮山上滾下，其機(jī)械能沒(méi)有變化
D.珠江的水能是用之不竭的
考點(diǎn)二　能源的分類(lèi)與利用　能源與社會(huì)發(fā)展
5.自然界存在多種能為人類(lèi)提供生活、生產(chǎn)所需能量的能源，在下列幾組能源中，屬于可再生能源的一組是
A.水能、石油、核燃料
B.風(fēng)能、煤炭、天然氣
C.煤炭、石油、天然氣
D.風(fēng)能、水能、太陽(yáng)能
6.為了節(jié)能減排，我國(guó)大力發(fā)展新能源汽車(chē)。如圖所示電源正在給電動(dòng)汽車(chē)中的鋰電池充電，下列說(shuō)法正確的是
A.充電時(shí)電能全部轉(zhuǎn)化為汽車(chē)的機(jī)械能
B.充電時(shí)電能全部轉(zhuǎn)化為鋰電池的化學(xué)能
C.汽車(chē)加速運(yùn)動(dòng)時(shí)鋰電池減少的化學(xué)能部分轉(zhuǎn)化為汽車(chē)動(dòng)能
D.汽車(chē)勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)鋰電池減少的化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化為汽車(chē)動(dòng)能
7.下列有關(guān)風(fēng)能的說(shuō)法正確的是
①風(fēng)能其實(shí)是太陽(yáng)能的一種轉(zhuǎn)換形式
②風(fēng)能和水能、太陽(yáng)能等都是清潔能源
③風(fēng)力發(fā)電由風(fēng)能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，再轉(zhuǎn)化為電能
④推廣可利用太陽(yáng)能、風(fēng)能的城市照明系統(tǒng)，發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)，有利于改善環(huán)境質(zhì)量
A.①②③④ B.②③④
C.①②③ D.①②④
8.(多選)關(guān)于能源的利用，下列說(shuō)法中正確的是
A.由于我國(guó)煤和石油的儲(chǔ)量十分豐富，所以太陽(yáng)能和核能的開(kāi)發(fā)并不十分重要
B.能源的利用過(guò)程，實(shí)質(zhì)上是能的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過(guò)程
C.現(xiàn)在人類(lèi)社會(huì)使用的能源主要是煤、石油和天然氣
D.煤、石油、天然氣的化學(xué)能歸根結(jié)底來(lái)自太陽(yáng)能
[9題6分]
9.(2024·江西卷)“飛流直下三千尺，疑是銀河落九天”是李白對(duì)廬山瀑布的浪漫主義描寫(xiě)。設(shè)瀑布的水流量約為10 m3/s，水位落差約為150 m。若利用瀑布水位落差發(fā)電，發(fā)電效率為70%，則發(fā)電功率大致為
A.109 W B.107 W C.105 W D.103 W
10.(12分)地球大氣上界垂直于太陽(yáng)光線的單位面積在單位時(shí)間內(nèi)所受到的太陽(yáng)輻射的總能量，稱(chēng)為太陽(yáng)常數(shù)。因觀測(cè)方法和技術(shù)不同，得到的太陽(yáng)常數(shù)不同。世界氣象組織1981年公布的太陽(yáng)常數(shù)是1 368 W/m2。太陽(yáng)輻射在穿過(guò)大氣層的過(guò)程中，由于大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的吸收、反射和散射等作用，到達(dá)地面時(shí)的輻射強(qiáng)度會(huì)大大降低。此外如果有云層，其阻礙作用會(huì)更加強(qiáng)烈，因此各地地面接收到的太陽(yáng)輻射相差較大。如果某地某段時(shí)間內(nèi)到達(dá)地面的太陽(yáng)輻射只有太陽(yáng)常數(shù)的40%，在該地面處垂直于太陽(yáng)光線放置一塊面積為1 m2的太陽(yáng)能電池板，如果該電池板接收太陽(yáng)輻射把光能轉(zhuǎn)化為電能的效率為80%，請(qǐng)你計(jì)算一下，1小時(shí)內(nèi)它能產(chǎn)生多少電能？
答案精析
1.D　[能量耗散是能量變成了無(wú)法收集利用的內(nèi)能，能量不會(huì)減少，故A錯(cuò)誤；能量守恒定律適用于整個(gè)自然界，物質(zhì)能量變化遵循能量守恒定律，故能量耗散遵循能量守恒定律，故B錯(cuò)誤；能量既不能憑空產(chǎn)生，也不能憑空消失，故C錯(cuò)誤；能量耗散是一個(gè)宏觀過(guò)程，代表著能量向不可收集利用的方向轉(zhuǎn)化，反映出自然界中的宏觀過(guò)程具有方向性，故D正確。]
2.D　[水力發(fā)電機(jī)把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，選項(xiàng)A正確，不符合題意；燃?xì)鉄崴靼鸦瘜W(xué)能轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能，選項(xiàng)B正確，不符合題意；洗衣機(jī)把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，選項(xiàng)C正確，不符合題意；太陽(yáng)能電池把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，選項(xiàng)D錯(cuò)誤，符合題意。]
3.D　[在能源的利用過(guò)程中，雖然能量在數(shù)量上并未減少，但可利用率越來(lái)越小，故仍需節(jié)約能源，故A錯(cuò)誤；能量的耗散表明自然界的能量在轉(zhuǎn)化的過(guò)程中可利用率越來(lái)越小，但總量不會(huì)減小，故B錯(cuò)誤；自然界中石油、煤炭是億萬(wàn)年前的大量生物的遺體在地層中經(jīng)過(guò)一系列生物化學(xué)變化而生成的，在短時(shí)間內(nèi)不能再生，是不可再生能源，故C錯(cuò)誤；風(fēng)能、太陽(yáng)能、水能是可再生能源，人類(lèi)應(yīng)多開(kāi)發(fā)與利用，故D正確。]
4.B　[從廣州開(kāi)往深圳的動(dòng)車(chē)停了下來(lái)，只是能量從一種形式的能轉(zhuǎn)化為另一種形式的能，并不是能量會(huì)憑空消失，故A錯(cuò)誤；按照能量守恒定律，能量總和不會(huì)增減，故B正確；一塊石頭從羅浮山上滾下，由于受到各種阻力的影響，其機(jī)械能會(huì)減小，故C錯(cuò)誤；受各種自然和社會(huì)因素的影響，水能并不是用之不竭的，故D錯(cuò)誤。]
5.D　[煤炭、石油、天然氣屬于不可再生能源，風(fēng)能、水能、太陽(yáng)能屬于可再生能源，故選D。]
6.C　[充電時(shí)電能部分轉(zhuǎn)化為鋰電池的化學(xué)能，不是全部，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；汽車(chē)加速運(yùn)動(dòng)時(shí)鋰電池減少的化學(xué)能部分轉(zhuǎn)化為汽車(chē)動(dòng)能，部分轉(zhuǎn)化為其他形式的能，選項(xiàng)C正確；汽車(chē)勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)動(dòng)能不變，鋰電池減少的化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化為其他形式的能，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。]
7.A　[地球表面大量空氣流動(dòng)所產(chǎn)生的動(dòng)能叫風(fēng)能，而空氣流動(dòng)主要是由兩地受陽(yáng)光照射的強(qiáng)度不同而導(dǎo)致的溫度差異引起的，故風(fēng)能是太陽(yáng)能的一種轉(zhuǎn)換形式，故①正確；風(fēng)能和水能、太陽(yáng)能等是可再生的綠色能源，故②正確；風(fēng)力發(fā)電的原理是風(fēng)力帶動(dòng)風(fēng)車(chē)葉片旋轉(zhuǎn)，發(fā)電機(jī)在風(fēng)車(chē)葉片轉(zhuǎn)軸的帶動(dòng)下發(fā)電，實(shí)現(xiàn)能量從風(fēng)能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，再轉(zhuǎn)化為電能，故③正確；發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)，推廣利用太陽(yáng)能、風(fēng)能的城市照明系統(tǒng)，降低發(fā)電用的能耗，符合低碳環(huán)保理念，故④正確，綜上所述，故選A。]
8.BCD　[煤、石油和天然氣是由千百萬(wàn)年前的動(dòng)植物在長(zhǎng)期的地質(zhì)變遷中形成的。千百萬(wàn)年前的動(dòng)物食用植物，而植物是靠吸收太陽(yáng)的能量成長(zhǎng)的，可以說(shuō)煤、石油、天然氣的化學(xué)能來(lái)自太陽(yáng)能。目前人類(lèi)使用的能源主要是煤、石油和天然氣。能源燃燒時(shí)，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，內(nèi)能又可轉(zhuǎn)化為機(jī)械能和電能，人類(lèi)在生產(chǎn)和生活中需要各種形式的能，我們可以根據(jù)需要把能源的能量轉(zhuǎn)化成多種形式的能量，以供利用，所以能源的利用過(guò)程，實(shí)質(zhì)上是能的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過(guò)程，我們的煤和石油盡管儲(chǔ)量豐富，但終究有限，且利用后不能再生，所以開(kāi)發(fā)和利用新能源，特別是核能和太陽(yáng)能是解決能源問(wèn)題的出路，故B、C、D正確。]
9.B　[由題知，Δt時(shí)間內(nèi)流出的水量為m=ρQΔt=1.0×104Δt(kg)，發(fā)電過(guò)程中水的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能，則有P=×70%≈1.0×107 W，故選B。]
10.1 575 936 J
解析　已知太陽(yáng)常數(shù)為1 368 W/m2，到達(dá)地面的太陽(yáng)輻射為太陽(yáng)常數(shù)的40%，
太陽(yáng)能電池板1小時(shí)接受的光能為
W1=40%×S0·S·t=40%×1 368×1×3 600 J
=1 969 920 J
太陽(yáng)能電池板1小時(shí)轉(zhuǎn)化的電能為
W2=W1×80%=1 575 936 J。4　能源與可持續(xù)發(fā)展
［學(xué)習(xí)目標(biāo)］　1.掌握能量守恒定律的內(nèi)容，知道其重要意義。2.了解什么是能量耗散和能源品質(zhì)降低，認(rèn)識(shí)自然界中能量轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化的方向性(重點(diǎn))。3.認(rèn)識(shí)當(dāng)前環(huán)境問(wèn)題，增強(qiáng)環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展的意識(shí)。
一、能量守恒定律　能量轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化的方向性
1.能量守恒定律
(1)能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生，也不會(huì)憑空消失，它只能從一種形式　　　　為其他形式，或者從一個(gè)物體　　　　到別的物體，在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過(guò)程中，能量的總量　　　　　。
(2)能量守恒定律是貫穿物理學(xué)的基本規(guī)律，是在各種自然現(xiàn)象中普遍適用的一條規(guī)律。
(3)能量守恒定律的表達(dá)式
①E初=E末，初狀態(tài)各種能量的總和等于　　　　狀態(tài)各種能量的總和。
②ΔE增=ΔE減，某些能量的增加量等于其他能量的　　　　。
2.能量轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化的方向性
(1)一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀自然過(guò)程都是　　　　的，即一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過(guò)程具有方向性。
①能量的轉(zhuǎn)移具有　　　　：如熱量可以自發(fā)地從高溫物體傳給低溫物體，但不能自發(fā)地從低溫物體傳給高溫物體。
②能量的轉(zhuǎn)化具有　　　　：如電池中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，電能又通過(guò)燈泡轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和光能，熱和光被其他物質(zhì)吸收之后變成周?chē)h(huán)境的內(nèi)能，我們很難把這些內(nèi)能收集起來(lái)重新利用。
(2)能量耗散
在能量轉(zhuǎn)化過(guò)程中，散失到環(huán)境中的內(nèi)能很難收集起來(lái)重新利用，這種現(xiàn)象叫能量的耗散。能量的耗散是從能量轉(zhuǎn)化的角度反映出自然界中的宏觀過(guò)程具有　　　　。
(3)能量的耗散表明，在能源的利用過(guò)程中，能量在數(shù)量上雖未減少，但在可利用的　　　　降低了，從便于利用的能源變成　　　　　　　　的能源。這是能源危機(jī)的深層次的含義，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。
能量耗散與能量守恒是否矛盾，該怎樣理解？
例1　(多選)下列關(guān)于能量轉(zhuǎn)化的說(shuō)法中，正確的是(　　)
A.能量在轉(zhuǎn)化過(guò)程中，有一部分能量轉(zhuǎn)化為周?chē)h(huán)境中的內(nèi)能，我們無(wú)法把這些內(nèi)能收集起來(lái)重新利用
B.各種形式的能量在轉(zhuǎn)化時(shí)，總能量是不變的
C.在能源的利用過(guò)程中，能量的總量并未減少，但在可利用的品質(zhì)上降低了，從便于利用的變成了不便于利用的
D.各種能量在不轉(zhuǎn)化時(shí)是守恒的，但在轉(zhuǎn)化時(shí)是不守恒的
例2　(多選)把剛煮好的熱雞蛋放在冷水中，過(guò)一會(huì)，雞蛋的溫度降低，水的溫度升高，最后水和雞蛋的溫度相同。但是相反的過(guò)程，即原來(lái)溫度相同的水和雞蛋，過(guò)一會(huì)兒水的溫度自發(fā)地降低，而雞蛋的溫度上升，這樣的現(xiàn)象我們從來(lái)沒(méi)看到過(guò)。燃料燃燒時(shí)一旦把熱量釋放出去，就不會(huì)再次自動(dòng)聚集起來(lái)供人類(lèi)重新利用。電池中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，電能又通過(guò)燈泡轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和光能，熱和光被其他物質(zhì)吸收之后變成周?chē)h(huán)境的內(nèi)能，我們很難把這些內(nèi)能收集起來(lái)重新利用。這些現(xiàn)象說(shuō)明(　　)
A.在能源的利用過(guò)程中，能量會(huì)減少，能量守恒定律不成立
B.我們?cè)诶媚茉磿r(shí)，能量會(huì)耗散，自然界可利用的能源會(huì)越來(lái)越少
C.與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀自然過(guò)程都是不可逆的，能量轉(zhuǎn)化具有方向性
D.自然界中發(fā)生的能量轉(zhuǎn)化都是不可逆的，各種能量最終都會(huì)轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
二、能源的分類(lèi)與應(yīng)用　能源與社會(huì)發(fā)展
1.能源的分類(lèi)
(1)不可再生能源：像煤炭、石油和天然氣這類(lèi)無(wú)法在短時(shí)間內(nèi)再生的　　　　能源。
(2)可再生能源：像水能、風(fēng)能這類(lèi)在自然界可以　　　　的能源。
2.能源的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用
近年來(lái)，我國(guó)在能源開(kāi)發(fā)方面取得了很大成就，如太陽(yáng)能發(fā)電、水力發(fā)電、風(fēng)能發(fā)電、　　　　發(fā)電等。
3.能源與社會(huì)發(fā)展
(1)能源利用的三個(gè)時(shí)期：柴薪時(shí)期、　　　時(shí)期、　　　時(shí)期。
(2)能源是人類(lèi)社會(huì)活動(dòng)的　　　　　　。
4.煤炭和石油的燃燒對(duì)環(huán)境的危害
(1)燃燒時(shí)增加了大氣中　　　　　　　　的含量，加劇了溫室效應(yīng)。
(2)因?yàn)槊禾亢褪椭谐３：辛颍紵龝r(shí)形成的二氧化硫等物質(zhì)使雨水的酸度升高，形成“　　　　”。
(3)內(nèi)燃機(jī)工作時(shí)的高溫使空氣和燃料中的多種物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生氮的氧化物和碳?xì)浠衔?。這些化合物在大氣中受到紫外線的照射，產(chǎn)生二次污染物質(zhì)——　　　　　　。
5.能源的開(kāi)發(fā)與環(huán)境的關(guān)系
(1)人類(lèi)的生存與發(fā)展需要　　　　，能源的開(kāi)發(fā)與使用又會(huì)對(duì)環(huán)境　　　　　　　。
(2)一方面要大力提倡　　　　，另一方面要發(fā)展　　　　能源以及天然氣、清潔煤和核能等在生產(chǎn)及消費(fèi)過(guò)程中對(duì)生態(tài)環(huán)境的污染程度低的　　　　能源。
例3　下列關(guān)于能源的說(shuō)法中，正確的是(　　)
A.煤、石油、天然氣等燃料的最初來(lái)源可追溯到太陽(yáng)能
B.由于能量不會(huì)憑空消失，也不會(huì)憑空產(chǎn)生，總是守恒的，所以節(jié)約能源的意義不大
C.節(jié)約能源只要提高節(jié)能意識(shí)就行，與科技進(jìn)步無(wú)關(guān)
D.水能是不可再生能源
例4　(來(lái)自教材改編)如圖是架在屋頂?shù)奶?yáng)能熱水器。已知單位時(shí)間內(nèi)太陽(yáng)垂直射到地面附近單位面積的能量E0為7×103 J/(m2·s)。 一臺(tái)熱水器的聚熱面積為2 m2，若每天相當(dāng)于太陽(yáng)直射熱水器4 h，太陽(yáng)能的20%可轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能，那么這個(gè)熱水器一天內(nèi)最多能利用的太陽(yáng)能為多少？
例5　(來(lái)自教材)某地區(qū)的風(fēng)速為14 m/s，空氣的密度為1.3 kg/m3。若使風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的風(fēng)通過(guò)的截面積為400 m2，且風(fēng)能的20%可轉(zhuǎn)化為電能，則發(fā)電功率是多少(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)？
答案精析
一、
1.(1)轉(zhuǎn)化　轉(zhuǎn)移　保持不變　
(3)①末　②減少量
2.(1)不可逆?、俜较蛐浴、诜较蛐浴?2)方向性　(3)品質(zhì)上　
不便于利用
思考與討論
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(guò)程中，在可利用的品質(zhì)上降低了，從便于利用變?yōu)椴槐阌诶昧耍窃谀芰康霓D(zhuǎn)化過(guò)程中，能量在數(shù)量上并沒(méi)有減少。
例1　ABC　[根據(jù)能量守恒定律可知，無(wú)論在能量的轉(zhuǎn)化還是在能量的轉(zhuǎn)移過(guò)程中，能量的總量都是不變的；由能量的耗散知，在能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程中，有一部分能量轉(zhuǎn)化為周?chē)h(huán)境中的內(nèi)能，而我們無(wú)法把這些內(nèi)能收集起來(lái)重新利用，這表明，在能源的利用過(guò)程中，能量的總量并未減少，但是在可利用的品質(zhì)上降低了，從便于利用的變成不便于利用的，而自然界的總能量仍是守恒的，故選項(xiàng)A、B、C正確，D錯(cuò)誤。]
例2　BC　[在能源的利用過(guò)程中，能量在數(shù)量上不會(huì)減少，能量守恒定律依然成立，但是能量會(huì)發(fā)生耗散，在可利用的品質(zhì)上會(huì)降低，從便于利用的能源變成不便于利用的能源，自然界可利用的能源會(huì)越來(lái)越少，故A錯(cuò)誤，B正確；與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀自然過(guò)程都是不可逆的，能量轉(zhuǎn)化具有方向性，故C正確；自然界中發(fā)生的能量轉(zhuǎn)化在自發(fā)情況下都是不可逆的，但在其他外在條件介入的情況下可以發(fā)生逆過(guò)程，能量的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化具有方向性，各種能量最終都會(huì)轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故D錯(cuò)誤。]
二、
1.(1)化石　(2)再生
2.核能
3.(1)煤炭　石油　(2)物質(zhì)基礎(chǔ)
4.(1)二氧化碳　(2)酸雨　
(3)光化學(xué)煙霧
5.(1)能源　造成影響　(2)節(jié)能　可再生　清潔
例3　A　[煤、石油、天然氣等屬于化石能源，最初來(lái)源可追溯到太陽(yáng)能，故A正確；能量是守恒的，但能量的品質(zhì)降低了，由便于利用的變成不便于利用的，所以需要節(jié)約能源，B錯(cuò)誤；科技進(jìn)步能提高能源的利用率，能更充分地利用有限的能源，故C錯(cuò)誤；水能在自然界可以再生，是可再生能源，D錯(cuò)誤。]
例4　4.032×107 J
解析　根據(jù)題意可知，這個(gè)熱水器一天內(nèi)最多能利用的太陽(yáng)能為Q=ηE0St=20%×7×103×2×4×3 600 J
=4.032×107 J。
例5　1.43×105 W
解析　經(jīng)過(guò)時(shí)間t，通過(guò)截面的空氣的質(zhì)量為 m=ρSvt
風(fēng)能E風(fēng)=mv2=
轉(zhuǎn)化為的電能E電=20%E風(fēng)=
發(fā)電功率P=== W
≈1.43×105 W。

展開(kāi)更多......

收起↑