熱力學定律學案(30份)人教課標版10(美教案)

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能源和可連續(xù)發(fā)展

．能量耗散和質(zhì)量變低

()能量耗散

聚攏度較高且有序度較高的能量如機械能、電能、化學能等，當它們變?yōu)榍闆r的內(nèi)能后，

就成為更加分別且無序度更大的能量，內(nèi)能看作能量發(fā)展的最后形式，沒有方法把這些流散

的內(nèi)能重新收集起來加以利用。這樣的轉(zhuǎn)變過程叫做能量耗散。

()質(zhì)量變低：能量從高度適用的形式降級為不大可用的形式叫質(zhì)量變低。能量在利用過

程中，總是由高質(zhì)量的能量最后轉(zhuǎn)變?yōu)榈唾|(zhì)量的內(nèi)能。

說明：①能量耗散誠然不會使能的總量減少，卻會致使能量質(zhì)量的變低，它實質(zhì)大將能

量從高度適用的形式降級為不大可用的形式。煤、石油、天然氣等能源儲蓄著高質(zhì)量的能量，在利用它們的時候，高質(zhì)量的能量釋放出來并最后轉(zhuǎn)變?yōu)榈唾|(zhì)量的內(nèi)能。

又如流動的水帶動水磨做功，由于磨盤之間的摩擦，磨盤和糧食之間的摩擦和擠壓，使磨盤和糧食的溫度高升，水流的一部分機械能轉(zhuǎn)產(chǎn)生了內(nèi)能，這些內(nèi)能最后流散到周圍的情況中，我們沒有方法把這些流散的內(nèi)能重新收集起來加以利用，可見，內(nèi)能與機械能對照，

是一種低質(zhì)量的能量。

②能量誠然不會減少但能源會越來越少，因此要節(jié)約能源。

【例】熱現(xiàn)象過程中不能防備地出現(xiàn)能量耗散的現(xiàn)象。所謂能量耗散是指在能量轉(zhuǎn)變

的過程中無法把流散的能量重新收集、重新加以利用。以下關(guān)于能量耗散的說法中正確的選項是

()

．能量耗散說明能量不守恒

．能量耗散不符合熱力學第二定律

．能量耗散過程中能量仍守恒

．能量耗散是從能量轉(zhuǎn)變的角度反響出自然界中的宏觀過程擁有的目標性

剖析：能量耗散過程能量仍守恒，但可利用的能源越來越少，這說明自然界中的宏觀過程擁有目標性，恰好說明符合熱力學第二定律。

答案：

．能源與人類社會

()能源的界說：能源是指能夠供應(yīng)可利用能量的物質(zhì)，它是現(xiàn)代社會生活的重要物質(zhì)基

礎(chǔ)。

()老例能源：指已被遍及應(yīng)用的能源，如煤、石油、天然氣、水能、風能等。

()能源的供需現(xiàn)狀：石油將在幾十年內(nèi)采完，煤也將在二百多年內(nèi)采完，故需加強新能源的開發(fā)和利用，如水能、風能等。

()能源的分類：①不能重生能源：如前面提到的煤、石油、天然氣等老例能源；②可再

生能源：如風能、水能等。

()新能源的開發(fā)：

開發(fā)的新能源主要有以下幾種：太陽能、生物質(zhì)能、風能、水能等。

①太陽能：是取之不盡、用之不斷的。同時太陽能是一種干凈能源，不會污染情況。

②生物質(zhì)能：生物質(zhì)能指綠色植物經(jīng)過光合作用儲蓄在生物體內(nèi)的太陽能，儲蓄形式是

生物份子的化學能。

③風能：為了增添風力發(fā)電的功率，凡是把很多風車建在一起，成為“風車田”。我國

的新疆、內(nèi)蒙古等地已經(jīng)開始大范圍利用風力發(fā)電。

④水能：水是可重生的。水電對情況的影響小，發(fā)電成本低。

談重點：人類的生活離不開能源若是沒有能源，人就得吃生米、生菜、生肉，這對原

始人來說，能夠，對現(xiàn)代人來說，那不能想象。要把飯菜燒熟，就需要能源。照明需要能源，坐汽車、火車、輪船、飛機也需要能源，煉鋼煉鐵、開動機器都得有能源。人類能源的總根源是太陽。這就是說，不只風能、水力能、海浪能、生物能、太陽能等自然能源來自太陽，

就是礦物燃料煤、石油、天然氣也來自太陽。以上這些屬于一次能源，由一次能源生產(chǎn)的電力屬于二次能源。

由于分類標準不同樣，一致種能源既也許看作老例能源，又也許屬于可重生能源。

【例】以下說法正確的選項是()

．煤、石油、天然氣等燃料的最初根源可追想到太陽能

．汽油是一種干凈能源

．水能是可重生能源

．煤、石油等老例能源是取之不盡、用之不斷的

剖析：煤、石油、天然氣等是動植物轉(zhuǎn)產(chǎn)生的，其根源可追想到太陽能，對；汽油燃燒會引起一些化合物的產(chǎn)生，致使有毒氣體的生成，錯；水能是可重生能源，對；煤、石油等儲藏量是有限的，是不能重生能源，錯。

答案：

．能源與情況

()老例能源對情況污染重要。

()新能源：指目前還沒有被人類大范圍利用而有待進一步研究、開發(fā)和利用的能源，如核

能、太陽能、風能、地熱能、海洋能、氫能等。

談重點：情況污染的種類大氣污染、水污染、噪聲污染，詳盡有溫室效應(yīng)、酸雨、光

化學污染。

①溫室效應(yīng)：化石燃料燃燒放出的大量二氧化碳，使大氣中二氧化碳的含量大量增高，

致使“溫室效應(yīng)”，造成地面溫度上升、兩極的冰雪融化、海平面上升、吞沒沿海地區(qū)等不良影響。

②酸雨污染：排放到大氣中的大量二氧化硫和氮氧化物等在降水過程中溶入雨水，使其

產(chǎn)生酸雨，酸雨進入地表、江河，損壞土壤，影響農(nóng)作物成長，使生物死亡，損壞生態(tài)平衡。

同時腐化建筑結(jié)構(gòu)、工業(yè)裝備、動力和通訊設(shè)施等，還直接損害人類健康。

③臭氧層的損壞：臭氧層的存在對吸取紫外線方面起著舉足輕重的作用，一旦臭氧層遭

到損壞，對生物有害的紫外線會毫無遮攔地照射到地面上，會提升皮膚癌和白內(nèi)障的發(fā)病率，

也會影響我們的免疫系統(tǒng)。同時對不同樣生態(tài)系統(tǒng)中生物的成長、發(fā)育、生殖、散布和生物地

球化學循環(huán)都會造成一系列損害。

【例】二氧化碳對長波輻射有激烈的吸取作用，行星表面發(fā)出的長波輻射到大氣此后

被二氧化碳截獲，最后使大氣升溫，大氣中的二氧化碳像暖房的玻璃同樣，只準太陽的熱輻

射進來，卻不讓室內(nèi)的長波熱輻射出去，大氣中的二氧化碳的這種效應(yīng)叫溫室效應(yīng)。這是目

前科學界對地球天氣變暖進行剖析的一種見解，依照這種見解，以下說法成立的是()

．在地球產(chǎn)生的早期，火山活動頻頻，排出大量的二氧化碳，那時地球的氣溫很高

．經(jīng)過漫長的年頭，地殼的巖石平和體二氧化碳發(fā)生化學反響，致使二氧化碳減少，地

球上出現(xiàn)了生命

．由于工業(yè)的發(fā)展和人類的活動，致使二氧化碳在空氣中的含量增大，地球上的氣溫正

在高升

．現(xiàn)在地球正在變暖的主要原因是工業(yè)用電和生活用電的急劇增添，使電能和其他形式

的能轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)能

剖析：地球產(chǎn)生的早期，地殼不如現(xiàn)在牢靠，地球不如現(xiàn)在牢固，火山活動頻頻，符合

地質(zhì)的發(fā)展規(guī)律。由于火山的噴發(fā)，排出大量的二氧化碳，進而致使那時地球的氣溫很高。

地球上的巖石由于多種原因，其中包括巖石中的礦物質(zhì)成分與水、氧氣、二氧化碳發(fā)生化學

反響，使巖石進一步分化，最后產(chǎn)生土壤，二氧化碳減少，產(chǎn)生了適合生物生計的條件。由

于工業(yè)的發(fā)展和人類的活動，大量地使用老例能源，致使二氧化碳在空氣中的含量增大，地

球上的氣溫正在高升。生活用電和工業(yè)用電是電能和其他形式的能的轉(zhuǎn)變，會產(chǎn)生熱，但它

們其實不是地球正在變暖的主要原因，因此、、項是正確的。

答案：

議論：鮮亮二氧化碳對長波輻射有激烈的吸取作用，使星球表面發(fā)出的長波輻射到大氣層后被二氧化碳吸取產(chǎn)生溫室效應(yīng)，最后使大氣溫度高升這一特點是解題的重點。

．能量守恒定律解題思路與形式

能量守恒定律是自然界寬泛適用的規(guī)律，不同樣形式的能量能夠相互轉(zhuǎn)變，這需要做功來

實現(xiàn)，而能的轉(zhuǎn)移是經(jīng)過某種形式的能轉(zhuǎn)達來完成。無論是能的轉(zhuǎn)移仍是轉(zhuǎn)變，其能的總量

保持不變。運用能量守恒定律解題重點是弄清楚哪些能量參加轉(zhuǎn)變和轉(zhuǎn)移，在其過程中依照

怎樣的規(guī)律轉(zhuǎn)變和轉(zhuǎn)移，此后依照能量守恒定律列等式求解。

太陽能的特點：

①數(shù)量弘大：太陽輻射功率為×瓦。能到達地球表面的太陽能每年約為×噸標準煤，是

目前全世界所耗資的各樣能量總和的×倍。

②時間長久：依照天文學的研究結(jié)果，可知太陽系已存在大概×年左右，估計尚可連續(xù)

保持大概年之久。

③干凈安全：太陽能素有“干凈能源”和“安全能源”之稱，它不只毫無污染，也毫無

危險。

水利發(fā)電的能流圖：

風能發(fā)電原理圖：

風力發(fā)電的原理：利用風力帶動風車葉片旋轉(zhuǎn)，再經(jīng)過增速機將旋轉(zhuǎn)的速度提升，來促成發(fā)電機發(fā)電。依照目前的風車技術(shù)，大若是每秒三千米的細風速度(細風的程度)，便能夠開始發(fā)電。

【例－】瀑布從高處以1033的流量豎直落下，流進底部的水輪機后再以的速度流出，

水輪機再帶動發(fā)電機發(fā)電。若是水的機械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿男适?，那么發(fā)電機發(fā)出的電功率

有多大？(瀑布在山頂?shù)乃俣瓤珊雎圆挥?，?

剖析：設(shè)時間內(nèi)流下的水的質(zhì)量為，以為研究對象，豎直著落后減少的機械能為－

轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿墓β蕿椋剑剑?－)×

＝××(×－×)×≈×＝×。

答案：×

【例－】說明以下能源利用形式中的能量轉(zhuǎn)變過程：

()水力發(fā)電：；

()電動水泵抽水：；

()柴油機牽引列車進步：；

()火箭發(fā)射人造衛(wèi)星：。

剖析：水力發(fā)電是將水的機械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?。電動水泵抽水是將電能轉(zhuǎn)變?yōu)樗臋C械能。

柴油機牽引列車進步是將柴油的化學能先轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)能，再轉(zhuǎn)變?yōu)榱熊嚨臋C械能。火箭發(fā)射人

造衛(wèi)星是將燃料的化學能轉(zhuǎn)變?yōu)樾l(wèi)星的機械能。

答案：見解析

議論：自然界中的能量能夠相互轉(zhuǎn)變，且轉(zhuǎn)變過程中能量是守恒的。

【例－】某地的平均風速為，已知空氣密度是，有一風車，它的車葉轉(zhuǎn)動時可產(chǎn)生半

徑為的圓面，若是這個風車能將此圓內(nèi)的氣流的動能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，則該風車帶動的發(fā)電機功率是多大？

剖析：開始能夠求出在時間內(nèi)作用于風車的氣流質(zhì)量為

＝πρ，

這些氣流的動能為；

轉(zhuǎn)變的電能為＝×，

故風車帶動發(fā)電機發(fā)電的功率為

＝＝πρ×

代入數(shù)據(jù)此后得＝。

答案：

天才就是百分之九十九的汗水加百分之一的靈感。良言一句三冬暖，惡語傷人六月寒，下面是板報網(wǎng)為大家分享的有關(guān)激勵人的名言，激勵人心的句子，期盼能夠在大家的生活學習工作中起

到激勵的作用。不要心存好運，防備貪心的心作亂，這會令你思慮發(fā)生短路。若是你不是步步扎實，學習確是件困難的事，但不怕不會，就怕不學，有誰生下來就是文學家，任何