《2019-2020学年高中物理 第3章 热力学基础 第5节 能源与可持续发展 第6节 研究性学习能源的开发利用课件 粤教版选修3-3》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019-2020学年高中物理 第3章 热力学基础 第5节 能源与可持续发展 第6节 研究性学习能源的开发利用课件 粤教版选修3-3（32页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第五、六节能源与可持续发展研究性学习能源的开发利用与环境保护1热力学第二定律使人们认识到自然界中进行的涉及热现象的宏观过程()A都具有方向性 B只有部分具有方向性C没有方向性 D无法确定【答案】A2下列关于熵的有关说法正确的是()A熵是系统内分子运动有序性的量度B一个孤立系统的熵不会减小C热力学第二定律也叫做熵减小原理D熵值越大代表越有序【答案】B3(2017年绵阳期末)下列有关热力学第二定律的说法正确的是()A气体自发地扩散运动总是向着更为无序的方向进行，是可逆过程B第二类永动机虽然不违反能量守恒定律，但它是制造不出来的C空调既能制冷又能制热，说明热传递不具有方向性D一定质量的理想气体向真空
2、自由膨胀时，体积增大，熵减小【答案】B气体向真空的自由膨胀是不可逆的，故A错误第二类永动机虽然不违反能量守恒定律，但它违反了热力学第二定律，是制造不出来的，故B正确热力学第二定律的内容可以表述为：热量不能自发地由低温物体传到高温物体而不产生其他影响，即只要产生其他影响，热量就能从低温物体传到高温物体，故C错误一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行，故D错误故选B4两个温度不同的物体接触时，热量会自发地从高温物体传向低温物体，直到两者温度相等；一个温度处处相等的物体，不可能自发地变得一部分温度高、另一部分温度低怎样从分子热运动的角度解释热传递的这种方向性？【答案】两个物体温度不同，
3、分子热运动的平均动能不同，一个物体分子平均动能大，另一个物体分子平均动能小，总体上看，分子热运动的分布较为有序，能量适当集中，而热量由高温物体传到低温物体的过程中，能量变得分散和退降，分子热运动的分布较为无序由于一切自然过程总是沿着分子热运动的无序程度增大的方向进行所以热传递是由高温物体传向低温物体的，热传递具有方向性一、能源与环境1常规能源：_、_、_2大量消耗常规能源造成的危害(1)空气质量恶化，危害_(2)大气污染最突出的影响是：_和_煤煤石油石油天然气天然气生生态环境境温室效温室效应酸雨酸雨二、温室效应1温室效应是人类过多地排放二氧化碳，干扰了地球的_造成的2控制全球变暖的对策：调整能
4、源结构，控制_的过量排放热量平衡量平衡二氧化碳二氧化碳三、酸雨1定义：pH值小于_的降水2 酸 雨 形 成 原 因 ： 人 为 排 放 的 _和_是酸雨形成的根本原因3酸雨的危害：酸雨影响人的健康，危害生态系统，使土壤_和贫瘠，腐蚀_和艺术品4防治酸雨的措施(1)健全法规，强化管理，控制排放(2)发展_技术，减少燃烧过程SO2的排放(3)改造发动机，安装汽车尾气净化器5.6二氧化硫二氧化硫氮氧化合物氮氧化合物酸化酸化建筑物建筑物清清洁煤煤四、能量降退与节约能源1能量降退：能量可利用程度_的现象2节约能源：由于常规能源是_的能源，不是用之不竭的降低降低不可再生不可再生五、新能源的开发和利用1化石
5、能源的短缺和利用常规能源带来的环境污染，使得_的开发成为当务之急2新能源主要有下列几种(1)_；(2)生物质能；(3)_；(4)水(河流、潮汐)能_、_、_、_是清洁能源_是可再生能源新能源新能源太阳能太阳能风能能生物生物质能能太阳能太阳能风能能水能水能太阳能、生物太阳能、生物质能、能、风能和水能能和水能试从微观角度分析能量降退的原因【答案】能量从微观领域内总是从无序程度较小向无序程度较大转化，是自动发生的能量耗散，虽然不会使能的总量减少，却会导致能量品质的降低1概念：能源是提供可利用能量的物质2能源的分类 能源概念、分类能源概念、分类能源分能源分类方法类方法能源分能源分类名称类名称特点特点举
6、例举例按形成按形成或转换或转换特点分特点分一次能源一次能源自然形成，未自然形成，未经加工经加工太阳能、风能、地热能、太阳能、风能、地热能、核能、潮汐能核能、潮汐能二次能源二次能源由一次能源加由一次能源加工转换而成工转换而成焦炭、木炭、蒸汽、液化焦炭、木炭、蒸汽、液化气、酒精、汽油、电能气、酒精、汽油、电能能源分能源分类方法类方法能源分能源分类名称类名称特点特点举例举例按利用按利用技术分技术分常规能源常规能源已大规模正常使用已大规模正常使用 煤、石油、天然气、水能煤、石油、天然气、水能新能源新能源正在开发，或有新正在开发，或有新的利用方式的利用方式太阳能、核能、地热能、太阳能、核能、地热能、海洋
7、能、沼气、风能海洋能、沼气、风能按可否按可否再生分再生分可再生可再生能源能源可循环使用、不断可循环使用、不断补充补充水能、风能、生物质能、水能、风能、生物质能、地热能地热能不可再不可再生能源生能源短期内无法转换获短期内无法转换获得得煤、石油、天然气、核燃煤、石油、天然气、核燃料料按对环按对环境污染境污染情况分情况分清洁能源清洁能源对环境基本上没有对环境基本上没有污染污染太阳能、海洋能、风能、太阳能、海洋能、风能、水能水能污染能源污染能源会严重污染环境会严重污染环境化石燃料化石燃料(煤、石油、天然煤、石油、天然气气)特别提醒：大量能量的使用虽然不会使能的总量减少，却会导致能量品质的降低，将能量从
8、高度有用的形式降为不易利用的形式，所以要节约能源例1凡是能够提供某种形式的能量的物质，或是物质运动，统称为能源“能源分类相关图”如图所示，四组能源选项中，全部符合图中阴影部分的能源是()A煤炭、石油、沼气B水能、生物能、天然气C太阳能、风能、海洋能D地热能、潮汐能、核能解析：煤炭、石油、沼气不是可再生能源，A选项错误；天然气不是可再生能源，也不是新能源，B选项错误；核能不是来自太阳辐射的能源，D选项错误答案：C【题后反思】理解能源和能源的分类是关键1水力发电站的电能最终来自于()A太阳能 B水的动能C水的势能 D水的内能【答案】A1新能源的开发(1)太阳能：有直接加热物体的太阳能热水器、太阳灶
9、，有利用半导体材料把太阳能转化为电能的太阳能电池等，主要问题是只有白天工作，还要受天气影响，会妨碍大规模使用太阳能，要研究储存太阳能的方法(2)水能：水能有巨大的开发潜力，可以开发梯级电站(3)核能：是一个巨大的能源，通过原子反应堆进行核发电，主要应注意核泄露、控制核污染 新能源的开发及环境保护新能源的开发及环境保护(4)风能：为了增加风力发电的功率，通常把很多风车建在一起，成为“风车田”我国的新疆、内蒙古等地已经开始大规模利用风力发电当前我国的几大能源工程：“西气东输”；“南水北调”；“西电东送”；“热电联产”；长江三峡水利枢纽工程，于2010年左右完全建成，它将每年提供8.471011 k
10、Wh的电能2做好环境保护工作目前的任务是采用环境能源技术，解决突出的环境污染问题，例如：城市生活垃圾问题，变垃圾为能源；汽车尾气问题，达到废气“零”排放；环境污染的综合治理问题，解决废物、废水、废气等污染问题，要变废为宝例2某地强风的风速约为v20 m/s，设空气密度为1.3 kg/m3，如果能利用该强风进行发电，并将其动能的20%转化为电能，现考虑横截面积S20 m2的风车(风车车叶转动形成圆面面积为S)，求：(1)利用上述已知量计算电功率表达式(2)电功率大小约为多少？(取1位有效数字)【题后反思】1.先求出t时间内吹过风车的空气质量2再求出空气的动能及发电功率例3下面是晓阳在题为能源利用
11、和节约能源的研究性学习中收集到的有关太阳能的资料：太阳能是人类最基本的能源，它无污染、无费用，这种能源的使用期和太阳本身寿命一样长，当太阳光照射地面时，在 1 m2 地面上1 s内平均得到的太阳辐射能约为1.0103 J太阳能热水器就是直接利用太阳能的装置，目前已经逐渐地出现在我们的生活中晓阳在网上下载了某型号太阳能热水器的宣传广告：容积(V)100 L集热管的采光面积(S) 1.5 m2效率() 40%使用年限(z) 15年(1)晓阳家每天大约需要100 kg热水，用这种热水器将这些水从25 加热到45 需要多长时间？(2)与效率为80%的电热水器相比，晓阳家每天可节约多少电能？答案：(1)3.9 h(2)2.9 kWh2风能将成为21世纪大规模开发的一种可再生清洁能源风力发电机是将风能(气流的动能)转化为电能的装置其主要部件包括风轮机、齿轮箱、发电机等，如下图所示(1)利用总电阻R10 的线路向外输送风力发电机产生的电能输送功率P300 kW.输电电压U10 kV.求导线上损失的功率与输送功率的比值；(2)风轮机叶片旋转所扫过的面积为风力发电机可接收风能的面积设空气密度为，气流速度为v，风轮机叶片长度为R.求单位时间内流向风轮机的最大风能Pm；在风速和叶片数确定的情况下，要提高风轮机单位时间接收的风能，简述可采取的措施
