能量守恒定律與能源知識點

1、能量守恒定律與能源知識點一、能量的轉(zhuǎn)化與守恒1. 化學(xué)能：由于化學(xué)反應(yīng)，物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)變化而產(chǎn)生的能量。2. 核能：由于核反應(yīng)，物質(zhì)的原子結(jié)構(gòu)發(fā)生變化而產(chǎn)生的能量。3. 能量守恒定律：能量既不會消滅，也不會創(chuàng)生，它只會從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，而能的總量保持不變。內(nèi)容：能量既不會消滅，也不會創(chuàng)生，它只會從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量保持不變。即E機(jī)械能1+E其它1=E機(jī)械能2+E其它2能量耗散：無法將釋放能量收集起來重新利用的現(xiàn)象叫能量耗散，它反映了自然界中能量轉(zhuǎn)化具有方向性。二、能源與社會1. 可

2、再生能源：可以長期提供或可以再生的能源。2. 不可再生能源：一旦消耗就很難再生的能源。3. 能源與環(huán)境：合理利用能源，減少環(huán)境污染，要節(jié)約能源、開發(fā)新能源。三、開發(fā)新能源1. 太陽能2. 核能3. 核能發(fā)電4、其它新能源：地?zé)崮?、潮汐能、風(fēng)能。能源的分類和能量的轉(zhuǎn)化能源品種繁多，按其來源可以分為三大類：一是來自地球以外的太陽能，除太陽的輻射能之外，煤炭、石油、天然氣、水能、風(fēng)能等都間接來自太陽能;第二類來自地球本身，如地?zé)崮?，原子核能（核燃料鈾、釷等存在于地球自然界）;第三類則是由月球、太陽等天體對地球的引力而產(chǎn)生的能量如潮汐能。【一次能源】指在自然界現(xiàn)成存在，可以直接取得且不必改變其基本形態(tài)

3、的能源，如煤炭、天然氣、地?zé)?、水能等。由一次能源?jīng)過加工或轉(zhuǎn)換成另一種形態(tài)的能源產(chǎn)品，如電力、焦炭、汽油、柴油、煤氣等屬于二次能源?！境Ｒ?guī)能源】也叫傳統(tǒng)能源，就是指已經(jīng)大規(guī)模生產(chǎn)和廣泛利用的能源。表2-1所統(tǒng)計的幾種能源中如煤炭、石油、天然氣、核能等都屬一次性非再生的常規(guī)能源。而水電則屬于再生能源，如葛洲壩水電站和未來的三峽水電站，只要長江水不干涸，發(fā)電也就不會停止。煤和石油天然氣則不然，它們在地殼中是經(jīng)千百萬年形成的（按現(xiàn)在的采用速率，石油可用幾十年，煤炭可用幾百年），這些能源短期內(nèi)不可能再生，因而人們對此有危機(jī)感是很自然的?！拘履茉础恐敢孕录夹g(shù)為基礎(chǔ)，系統(tǒng)開發(fā)利用的能源。其中最引人注目的是

4、太陽能的利用。據(jù)估計太陽輻射到地球表面的能量是目前全世界能量消費(fèi)的萬倍。如何把這些能量收集起來為我們所用，是科學(xué)家們十分關(guān)心的問題。植物的光合作用是自然界利用太陽能極為成功的范例。它不僅為大地帶來了郁郁蔥蔥的森林和養(yǎng)育萬物的糧菜瓜果，地球蘊(yùn)藏的煤、石油、天然氣的起源也與此有關(guān)。尋找有效的光合作用的模擬體系、利用太陽能使水分解為氫氣和氧氣及直接將太陽能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿榷际钱?dāng)今科學(xué)技術(shù)的重要課題，一直受到各國政府和工業(yè)界的支持與鼓勵。以上是從能源的使用進(jìn)行分類的方法，若從物質(zhì)運(yùn)動的形式看，不同的運(yùn)動形式，各有對應(yīng)的能量，如機(jī)械能（包括動能和勢能）、熱能、電能、光能等等。各種形式的能量可以互相轉(zhuǎn)化，如動

5、能可與勢能互相轉(zhuǎn)化（建筑工地打夯的落錘的上、下運(yùn)動所包括的能量轉(zhuǎn)化過程）;化學(xué)能可與電能互相轉(zhuǎn)化（化學(xué)電池和電解就是實現(xiàn)這種轉(zhuǎn)化的兩種過程）在能量相互轉(zhuǎn)化過程中，盡管做功的效率因所用工具或技術(shù)不同而有差別，但是折算成同種能量時，其總值卻是不變的，這就是能量轉(zhuǎn)化和能量守恒定律，這是自然界中一條極為基本的定律（另一條為質(zhì)量守恒定律），也是識破各式各樣永動機(jī)的有力判據(jù)。在能量轉(zhuǎn)化過程過中，未能做有用功的部分稱為無用功，通常以熱的形式表現(xiàn)。物質(zhì)體系中，分子的動能、勢能、電子能量和核能等的總和稱為內(nèi)能。內(nèi)能的絕對值至今尚無法直接測定，但體系狀態(tài)發(fā)生變化時，內(nèi)能的變化以功或熱的形式表現(xiàn)，它們是可以被精確測

6、量的。體系的內(nèi)能、熱效應(yīng)和功之間的關(guān)系式為：E=Q+W其中AE是體系內(nèi)能的變化，Q是體系從外界吸收的熱量，W是外界對體系所做的功。這就是著名的熱力學(xué)第一定律的物理表達(dá)式，也就是能量守恒定律的物理表達(dá)式。應(yīng)用上述公式時，要注意各種物理量的正、負(fù)號，即：E(+)體系內(nèi)能增加，(-)體系內(nèi)能體系減少；Q(+)體系吸收熱量，(-)體系放出能量；W(+)外界對體系做功，(-)體系對外界做功。例如g乙醇在°C時氣化，需吸收854J的熱，這些乙醇由液態(tài)變成氣態(tài)，在101kPa壓力下所做的體積膨脹功為，這是體系對外界所做的功，應(yīng)為負(fù)值，所以該體系內(nèi)能的變化E=J=+791J，E為正值，即體系內(nèi)能增加了791J。能源的利用，其實就是能量的轉(zhuǎn)化過程。如煤燃燒放熱使蒸汽溫度升高的過程就是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為蒸汽內(nèi)能的過程；高溫蒸汽推動發(fā)電機(jī)發(fā)電的過程是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為電能的過程；電能通過電動機(jī)可轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；電能通過白熾燈泡或熒光燈管可轉(zhuǎn)化為光能；電能通過電解槽可轉(zhuǎn)化為化學(xué)能