内容正文:
1、比热容的定义、单位、计算公式?
2、热值的定义、单位、计算公式?
温故知新
12.5 能量的转化与守恒
学习目标
1、知道各种形式的能可以相互转化。
2、知道能量守恒定律。
3、能举出日常生活中能量守恒的实例。
4、有用能量守恒的观点分析物理现象的意识。
多种形式的能
一
我们的生活中都接触过哪些能量?
由于化学反应而产生的能量。
木材的燃烧是一种化学反应,燃烧时产生的光和热就来源于木材里储存的化学能;食物也具有化学能,人们的生活、工作所消耗的能量就来源于食物里储存的化学能。
化学能
多种形式的能
一
核能
由于核反应,物质的原子核结构发生变化而释放的能量。
我国第一颗原子弹爆炸
我国第一颗氢弹爆炸
各种形式的能可以互相转化
机械能转化为内能
机械能转化为电能
电能转化为机械能
电动机
水力发电
钻木取火
能量的转移和转化
一
光能转化为电能
化学能转化为内能
光能转化为化学能
植物光合作用
燃料燃烧时发热
光太阳能电池
能量的转移和转化
一
结合图中给出的实例,你能做些补充吗?
能量的转移和转化
一
燃料燃烧
钻木取火
热机
电风扇
发电机
电镀
干电池
光合作用
烧铁板发红
太阳能热水器
流星发光
太阳能风扇
流星燃烧
肌肉收缩带动骨骼
太阳能电池
热电厂
蛋白质加热变质
燃料燃烧
想一想
2.减少的机械能到哪里去了?
小球跟空气和地面摩擦,一部分的机械能转化为内能。
1.小球的高度逐渐降低说明了什么?
说明了小球的机械能逐渐减少。
能量守恒定律
一
大量事实表明,能量既不会凭空消失,也不会凭空产生,它只会从一种形式转化为其他形式,或者从一个物体转移到其他物体,而在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变。这就是能量守恒定律。
能量守恒定律
能量守恒定律
一
讨论:有人曾设想制造一种不需要动力就能源源不断地对外做功的机器,人们把这种机器叫永动机。
这种机器有可能制成吗?为什么?
永动机
一
能量转移与转化的方向性
一
问题:
遵循能量的转化和守恒定律的事件是否一定会发生呢?
我们从石油中提炼出汽油,内燃机把能源中储备的化学能转化为汽车的机械能、内能。这些机械能、内能无法再转化回可以被利用的能源。
化学能
内能
内能
机械能
能量转移与转化的方向性
一
火力发电厂把煤中贮存的化学能转化为电能,供生产和生活用。用电器将电能转化为内能、光能、机械能多种形式的能后,这些能量无法再变回能源。
化学能
内能
内能
电能
能量转移与转化的方向性
一
汽车制动时,由于摩擦,动能转化成了轮胎、地面和空气的内能,这些消耗的能量不能再自动地用来驱动汽车。
能量的转化、能量的转移,都是有方向性的。人们是在能量的转化和转移的过程中利用能量。
能量转移与转化的方向性
一
多种形式的能量
化学能
核能
能量的转移与转化
能量之间是可以相互转移和转化的
能量守恒定律
能量转移与转化的方向性
能量的转化与守恒
小结
一
1、能量守恒告诉我们,能量可以从一种形式_______为其他形式,或者从一个物体________到其他物体,能量的总量_____________。
2、发电机是______能转化为______能,电动机是______能转化为______能。
3、汽油机的压缩冲程是______能转化为_______能,做功冲程是______能转化为________能,已知某汽油机的转速是300R/min,则10min活塞往复_______次,曲轴转动_______圈,做功______次。
4、永动机是_______(选填:可能或不可能)实现的。
转化
转移
保持不变
机械
电
电
机械
机械
内
内
机械
3000
3000
1500
不可能
随堂练习
一
5、分析下列现象能量去哪了?
(1)停止用力,秋千越摆越低
(2)掉在地上的弹力球弹起,越来越低
6、请从能量转化的角度具体说明以下效率的意义。
(1)某太阳能电池的工作效率是16%; 把_____ %的________能转化为______能
(2)某电动机的工作效率是83%; 把_____ %的______能转化为______能
(3)某锂电池充电时的效率是99%; 把_____ %的________能转化为______能
(4)某柴油机的工作效率是35%; 把____ %的______能转化为______能
(5)某电热水器的工作效率是87%。 把____ %的________能转化为________能
一部分机械能
转化成内能
16
太阳
电
83
电
机械
99
电
化学
35
内
机械
87
电
内
【能力提升】一台天然气热水器把体积是40L温度是15℃的自来水加热后输出了40℃的热水,此时天然气表的示数由2365.89m3变为2366.05m3 ,已知天然气的热值是3.2×107 J/m3,求这台天然气热水器的热效率。
解:
m=ρV水=1.0×103kg/m3×0.04m3=40kg
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg.℃) × 40kg ×(40℃-15℃)
=4.2×106J
Q放=qV =3.2×107 J/m3× 0.16m3 =5.12×106J
V气=2366.05m3 – 2365.89m3 = 0.16m3
η =
Q吸
Q放
=
4.2×106J
5.12×106J
≈ 82%
Lavf59.27.100
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