第十一章 能源的利用和人类文明的进步.

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1 第十一章 能源的利用和人类文明的进步

2 一、能量转化的方向性 如同水总是自发地从高处往低处流，能量的流向也并不是随意的。

3 这些情形可能吗 一杯水静置一段时间后，其中的一部分水自行从另一部分水中吸取热量，沸腾成水蒸气?另一部分水则内能减少，凝结成冰?

4 这些情形可能吗 枯萎的花儿，自发从空气中吸取能量和水分，重焕青春？

5 这些情形可能吗 坡底的巨石从周围环境中获取能量，滚向坡顶？

6 这些情形可能吗 汽车从北京开到天津，掉转车头，可以不再消耗新的燃料，从空气、尾气中吸取能量，返回北京？

7 一、能量转化的方向性 方向性 能量转化具有 ；
能量转化具有 ； 如果某个过程涉及了热量，能量的转化（和转移）就将是“覆水难收”，无法自发地沿 发生，除非我们耗费额外的能量提供帮助； 反方向

8 一、能量转化的方向性 为什么能量是守恒的，我们仍然要节约能源呢？ （1）我们对能量的利用，无法避免涉及热量的 与 ；
（1）我们对能量的利用，无法避免涉及热量的 与 ； （2）每一次能量的利用，都会减少这个世界上可利用、便于利用的能量的 。 生成 转移 总量

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15 二、能量转化中的效率 这些愿望能实现吗： 烧水时将天然气燃烧产生的热量完全传递给水壶中的水？ 不能
使用电梯时每消耗1度的电能完全转化成人或物体的势能？ 骑自行车时我们消耗的每一分体能全部转化自行车的人的动能？ 不能 不能 不能

16 二、能量转化中的效率 所有能量利用的过程中，能量损耗不可避免，如烧水过程中，有一定比例的热量会散发到大气、壶体中；

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19 讨论交流：各种效率是一回事吗？ 机械效率：有用功占总功的比例； 热机效率：热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比；

20 二、能量转化中的效率 节能问题的核心是提高能量利用中的转化效率！

21 3.学以致用： （1）汽车在刹车过程中，因摩擦将 能 转化为地面、轮胎和空气的 。转化后， 这些能量将无法再自动转化为汽车行驶所需要 的能量，这种现象说明能量的转化具有 性，但在能量的转化或转移的过程中，能量的总量保持 。

22 （2）下列说法正确的是（ ） A、能量的转化具有方向性 B、能量的转移不具有方向性 C、任何能量都可以利用 D、以上说法都正确 （3）电动机工作时两端电压为U，电流为I，电动机线圈的电阻为R，则该时机工作时能量转化的效率为（　　） 　A、I2R/UI　　　 B、UI/I2R C、(UI+I2R)/UI D、(UI-I2R)/UI

23 三、学习反馈 1．一只白炽灯在1秒内消耗电能40J，产生的光能6J，是这段时间内，转化成的内能 J，白炽灯的能量转化效率是 。 2．各种形式的能量都不是孤立的，它们可以在一定的条件下发生转化，且能量的转化具有方向性的，下面几种情况按能量转化的顺序，排列正确的是（　） 　①树木　②空调　③太阳　④燃烧电厂 A、①②③④　　　　B、③①②④　 C、③①④②　　　　D、③②①④　

24 3．家庭浴室中常用的暖灯型浴霸是通过灯泡的热辐射来提高光照区域内空气温度的。某型号浴霸由四只标有“220V　750W”的同规格发热灯组成，若当地空气的密度为1.2㎏/m3，测得浴室的面积为6㎡，高为2.5 m，浴室内的空气质量m= ㎏;当四只灯泡同时正常工作250s时，发热灯加热产生的热量是 J，此过程浴室内的空气温度从10℃上升到25℃，空气的比热容为1.0×103 J/（kg. ℃），浴室内空气吸收的热量是 J；浴霸加热浴室内空气的能量转化效率是 ％

25 4．如图是某太阳能热水器，向其中注入50kg的水，阳光照射—段时间后，水温从10℃升高到50℃．水的比热容是4
4．如图是某太阳能热水器，向其中注入50kg的水，阳光照射—段时间后，水温从10℃升高到50℃．水的比热容是4.2×103J／（kg•℃）．试求： （1）这段时间该热水器中的水吸收的热量是多少? （2）如果这段时间该太阳能热水器接收到太阳辐射的热量是2 .8× 107J，则这段时间该热水器的效率是多少? （3）若用天然气来提供2.8×l07J的热量，需完全燃烧多少m3的天然气．（天然气的热值为 8.4×l07J／m3，天然气完全燃烧放出的热量全部给水吸收．保留两位小数．）

26 5、如图所示，直流电动机通过电流做功提升重物，但在电能转化成机械能的过程中，有部分电能变成内能. 已知线圈电阻1
5、如图所示，直流电动机通过电流做功提升重物，但在电能转化成机械能的过程中，有部分电能变成内能.已知线圈电阻1.5Ω，电动机正常工作时，通过线圈电流2A，物体质量540g，以1Om/s匀速上升，不计绳的重力和一切摩擦.物体上升20s的过程中.求： (1)电流通过线圈产生的热量； (2)提升物体的有用功； (3)电压表读数； (4)电动机工作效率.

27 再见！