《10.6 能源和可持續(xù)發(fā)展.ppt》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《10.6 能源和可持續(xù)發(fā)展.ppt（39頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、水的勢(shì)能轉(zhuǎn)化水的勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能為電能太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能水的內(nèi)能 1. 這些能量都轉(zhuǎn)化了么？其余的部分呢？這些能量都轉(zhuǎn)化了么？其余的部分呢？ 2.能源和環(huán)境是兩個(gè)全球所關(guān)注的問題，能源和環(huán)境是兩個(gè)全球所關(guān)注的問題，能源是現(xiàn)代社會(huì)生活的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，而常能源是現(xiàn)代社會(huì)生活的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，而常規(guī)能源的有限儲(chǔ)藏量與人類的需求存在矛盾，規(guī)能源的有限儲(chǔ)藏量與人類的需求存在矛盾，同時(shí)大量消耗常規(guī)能源帶來了環(huán)境問題，正同時(shí)大量消耗常規(guī)能源帶來了環(huán)境問題，正確地協(xié)調(diào)和解決這一矛盾和問題是生活在地確地協(xié)調(diào)和解決這一矛盾和問題是生活在地球上每一個(gè)人的職責(zé)。球上每一個(gè)人的職責(zé)。10.6 能源和可持續(xù)發(fā)展

2、能源和可持續(xù)發(fā)展能量耗散與品質(zhì)降低能量耗散與品質(zhì)降低轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為內(nèi)能內(nèi)能機(jī)械能機(jī)械能電能電能化學(xué)能化學(xué)能流散在環(huán)流散在環(huán)境中境中機(jī)械能機(jī)械能電能電能化學(xué)能化學(xué)能機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和光能電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和光能 能量耗散能量耗散：系統(tǒng)的內(nèi)能流散到周：系統(tǒng)的內(nèi)能流散到周圍環(huán)境中，沒有辦法把這些內(nèi)能收集起圍環(huán)境中，沒有辦法把這些內(nèi)能收集起來加以利用，這種現(xiàn)象叫做能量耗散。來加以利用，這種現(xiàn)象叫做能量耗散。 品質(zhì)降低品質(zhì)降低：能量從高度有用的形式：能量從高度有用的形式降級(jí)為不大可用的形式叫品質(zhì)降低。降級(jí)為不大可用的形式叫品質(zhì)降低。 能量在利用過程中，總是由高品質(zhì)的能量能量在利用

3、過程中，總是由高品質(zhì)的能量 最終轉(zhuǎn)化為低品質(zhì)的內(nèi)能。最終轉(zhuǎn)化為低品質(zhì)的內(nèi)能。 熵與能量是具有同等重要地位的物熵與能量是具有同等重要地位的物理量。能量代表著能的理量。能量代表著能的“量量”，而熵則，而熵則代表著能的代表著能的“質(zhì)質(zhì)”。在利用能源的過程。在利用能源的過程中，雖然能量總量在減少，但隨著熵的中，雖然能量總量在減少，但隨著熵的增加，能量的品質(zhì)在降低，做功的本領(lǐng)增加，能量的品質(zhì)在降低，做功的本領(lǐng)在減少，稱之為能量退降。它從能量轉(zhuǎn)在減少，稱之為能量退降。它從能量轉(zhuǎn)化的角度反映出自然界中宏觀過程的方化的角度反映出自然界中宏觀過程的方向性。向性。能源與人類社會(huì)的發(fā)展能源與人類社會(huì)的發(fā)展1.能源：

4、凡是能夠提供可利用能量的物質(zhì)能源：凡是能夠提供可利用能量的物質(zhì)統(tǒng)統(tǒng)稱為能源。稱為能源。2.常規(guī)能源：人們把煤、石油、天然氣叫做常規(guī)能源：人們把煤、石油、天然氣叫做常規(guī)能源，人類消耗的能量主要是常規(guī)能源。常規(guī)能源，人類消耗的能量主要是常規(guī)能源。遠(yuǎn)古時(shí)期遠(yuǎn)古時(shí)期人類以天人類以天然的火作然的火作為能源為能源現(xiàn)在人類利用的風(fēng)能，地?zé)幔四艿刃履茉船F(xiàn)在人類利用的風(fēng)能，地?zé)?，核能等新能源能源危機(jī)與環(huán)境污染能源危機(jī)與環(huán)境污染常規(guī)能源的大量消耗帶來了環(huán)境問常規(guī)能源的大量消耗帶來了環(huán)境問題題（1）溫室效應(yīng)：溫室效應(yīng)是由于大氣里）溫室效應(yīng)：溫室效應(yīng)是由于大氣里溫室氣體（二氧化碳、甲烷等）含量增溫室氣體（二氧化碳、

5、甲烷等）含量增大而形成的。石油和煤炭燃燒時(shí)產(chǎn)生二大而形成的。石油和煤炭燃燒時(shí)產(chǎn)生二氧化碳。氧化碳。（2）酸雨：大氣中酸性污染物質(zhì)，）酸雨：大氣中酸性污染物質(zhì)，如二氧化硫、二氧化碳、氫氧化物等，如二氧化硫、二氧化碳、氫氧化物等，在降水過程中溶入雨水，使其成為酸在降水過程中溶入雨水，使其成為酸雨。煤炭中含有較多的硫，燃燒時(shí)產(chǎn)雨。煤炭中含有較多的硫，燃燒時(shí)產(chǎn)生二氧化硫等物質(zhì)。生二氧化硫等物質(zhì)。被酸雨毀壞的森林被酸雨毀壞的森林（3）光化學(xué)煙霧：氮氧化合物和碳?xì)涔饣瘜W(xué)煙霧：氮氧化合物和碳?xì)浠衔镌诖髿庵惺艿疥?yáng)光中強(qiáng)烈的紫化合物在大氣中受到陽(yáng)光中強(qiáng)烈的紫外線照射后產(chǎn)生的二次污染物質(zhì)外線照射后產(chǎn)生的二次污染

6、物質(zhì)光化學(xué)煙霧，主要成分是臭氧光化學(xué)煙霧，主要成分是臭氧光化學(xué)煙霧下的城市光化學(xué)煙霧下的城市（4）臭氧層的破壞：臭氧層的存在對(duì)）臭氧層的破壞：臭氧層的存在對(duì)吸收紫外線方面起著舉足輕重的作用，吸收紫外線方面起著舉足輕重的作用，一旦臭氧層遭到破壞，對(duì)生物有害的紫一旦臭氧層遭到破壞，對(duì)生物有害的紫外線會(huì)毫無遮攔地照射到地面上，會(huì)提外線會(huì)毫無遮攔地照射到地面上，會(huì)提高皮膚癌和白內(nèi)障的發(fā)病率，也會(huì)影響高皮膚癌和白內(nèi)障的發(fā)病率，也會(huì)影響我們的免疫系統(tǒng)。同時(shí)對(duì)不同生態(tài)系統(tǒng)我們的免疫系統(tǒng)。同時(shí)對(duì)不同生態(tài)系統(tǒng)中生物的生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖、分布和生中生物的生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖、分布和生物地球化學(xué)循環(huán)都會(huì)造成一系列危害。物

7、地球化學(xué)循環(huán)都會(huì)造成一系列危害。 開發(fā)新能源開發(fā)新能源.新能源新能源：指目前尚未被人類大規(guī)模利用而：指目前尚未被人類大規(guī)模利用而有待進(jìn)一步研究、開發(fā)和利用的能源，如有待進(jìn)一步研究、開發(fā)和利用的能源，如核能核能、太陽(yáng)能太陽(yáng)能、風(fēng)能風(fēng)能、地?zé)崮艿責(zé)崮堋⒑Ｑ竽芎Ｑ竽?、氫能氫能等。等?1.無窮無盡的太陽(yáng)能：太陽(yáng)以其巨大的、無無窮無盡的太陽(yáng)能：太陽(yáng)以其巨大的、無窮無盡的輻射能形式提供地球最清潔的能源窮無盡的輻射能形式提供地球最清潔的能源能。能。數(shù)量巨大：太陽(yáng)輻射功率為數(shù)量巨大：太陽(yáng)輻射功率為3.91026瓦。瓦。能到達(dá)地球表面的太陽(yáng)能每年約為能到達(dá)地球表面的太陽(yáng)能每年約為1.31010噸標(biāo)準(zhǔn)煤，是目前

8、全世界所消耗的各種能量噸標(biāo)準(zhǔn)煤，是目前全世界所消耗的各種能量總和的總和的1104倍。倍。清潔安全：太陽(yáng)能素有清潔安全：太陽(yáng)能素有“干凈能源干凈能源”和和“安全能源安全能源”之稱，它不僅毫無污染，也毫之稱，它不僅毫無污染，也毫無危險(xiǎn)。無危險(xiǎn)。太陽(yáng)能發(fā)現(xiàn)站太陽(yáng)能發(fā)現(xiàn)站 2.永葆青春的風(fēng)能：風(fēng)能是由于太陽(yáng)輻射永葆青春的風(fēng)能：風(fēng)能是由于太陽(yáng)輻射造成地球各部分受熱不均勻，而引起的空造成地球各部分受熱不均勻，而引起的空氣流動(dòng)所產(chǎn)生的能量。整個(gè)地球接受到的氣流動(dòng)所產(chǎn)生的能量。整個(gè)地球接受到的太陽(yáng)能輻射能約有太陽(yáng)能輻射能約有0.2%被轉(zhuǎn)換成風(fēng)能，全被轉(zhuǎn)換成風(fēng)能，全球的風(fēng)能總量估計(jì)有球的風(fēng)能總量估計(jì)有1.610

9、22J。這是一個(gè)。這是一個(gè)巨大的潛在的能源寶庫(kù)，如果巨大的潛在的能源寶庫(kù)，如果1%被利用，被利用，即可滿足人類對(duì)能量的全部需求即可滿足人類對(duì)能量的全部需求。 風(fēng)能發(fā)電站風(fēng)能發(fā)電站 4.豐富干凈的海洋能：包括潮汐能、波豐富干凈的海洋能：包括潮汐能、波浪能、海流能、溫差能等，它們不僅可以浪能、海流能、溫差能等，它們不僅可以再生，還具有不污染環(huán)境的優(yōu)點(diǎn)。據(jù)科學(xué)再生，還具有不污染環(huán)境的優(yōu)點(diǎn)。據(jù)科學(xué)家估計(jì)，世界海洋能源總量為家估計(jì)，世界海洋能源總量為40多萬億千多萬億千瓦，這些能量超過目前世界能源消費(fèi)的一瓦，這些能量超過目前世界能源消費(fèi)的一萬倍，如果開發(fā)出其中一小部分，即可滿萬倍，如果開發(fā)出其中一小部分

10、，即可滿足人類對(duì)能源的全部需求。足人類對(duì)能源的全部需求。 潮汐發(fā)電站潮汐發(fā)電站 5.深藏不露的地?zé)崮埽旱厍虮旧硎且粋€(gè)巨大深藏不露的地?zé)崮埽旱厍虮旧硎且粋€(gè)巨大的天然儲(chǔ)熱庫(kù)。地?zé)崮苤傅厍騼?nèi)部可釋出來的的天然儲(chǔ)熱庫(kù)。地?zé)崮苤傅厍騼?nèi)部可釋出來的熱量。據(jù)估計(jì)，從地球內(nèi)部每年傳到地球表面熱量。據(jù)估計(jì)，從地球內(nèi)部每年傳到地球表面的熱量，相當(dāng)于的熱量，相當(dāng)于370億噸標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒時(shí)所放出億噸標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒時(shí)所放出的熱量。的熱量。 地?zé)岚l(fā)電站地?zé)岚l(fā)電站 6.未來能源的希望未來能源的希望核能：在當(dāng)前開發(fā)和核能：在當(dāng)前開發(fā)和利用的新能源中，核能尤其重要。核能包括利用的新能源中，核能尤其重要。核能包括裂變能和聚變能，其中受

11、控?zé)岷司圩兊脑狭炎兡芎途圩兡?，其中受控?zé)岷司圩兊脑想碗翱扇∽院Ｑ?，足夠人類使用幾十億年，氘和氚可取自海洋，足夠人類使用幾十億年，是取之不盡的能源。是取之不盡的能源。 秦山核電站秦山核電站課堂小結(jié)課堂小結(jié)1. 能量耗散能量耗散2. 環(huán)境污染環(huán)境污染3. 開發(fā)新能源開發(fā)新能源課堂練習(xí)課堂練習(xí)1.下面的敘述中正確的是（下面的敘述中正確的是（ ）不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體，不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體，而不引起其他變化而不引起其他變化不可能從單一熱源吸收熱量并把它全部用不可能從單一熱源吸收熱量并把它全部用來做功，而不引起其他變化來做功，而不引起其他變化所謂所謂“能源能源”，指的

12、就是能夠提供可利用，指的就是能夠提供可利用能量的物質(zhì)能量的物質(zhì)能量耗散是從能量轉(zhuǎn)化的角度反映出自然能量耗散是從能量轉(zhuǎn)化的角度反映出自然界中的宏觀過程具有的方向性界中的宏觀過程具有的方向性A. B. C. D.D2.下列說法正確的是下列說法正確的是 ( ) A.能量的耗散說明自然界中能量是不守能量的耗散說明自然界中能量是不守恒的恒的B.能量耗散從能量轉(zhuǎn)化的角度反映出自能量耗散從能量轉(zhuǎn)化的角度反映出自然界中的宏觀過程具有方向性然界中的宏觀過程具有方向性C.煤炭、石油、天然氣、核能都是常規(guī)煤炭、石油、天然氣、核能都是常規(guī)能源能源D.具有能量的物質(zhì)都是能源具有能量的物質(zhì)都是能源BC3.根據(jù)能的轉(zhuǎn)化和守

13、恒定律，下列說法中正根據(jù)能的轉(zhuǎn)化和守恒定律，下列說法中正確的是確的是 ( ) A.汽油在氣缸燃燒后變成廢氣排出，說明汽汽油在氣缸燃燒后變成廢氣排出，說明汽油能量消失了油能量消失了B.汽油機(jī)的效率總小于汽油機(jī)的效率總小于1，說明能量轉(zhuǎn)化時(shí)，說明能量轉(zhuǎn)化時(shí)，總能量是減小的總能量是減小的C.汽油機(jī)中，汽油的能量除轉(zhuǎn)化為機(jī)械能外，汽油機(jī)中，汽油的能量除轉(zhuǎn)化為機(jī)械能外，還轉(zhuǎn)化為其它的能量，總能量并未變化還轉(zhuǎn)化為其它的能量，總能量并未變化D.機(jī)械鐘表中，發(fā)條的彈性勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械鐘表中，發(fā)條的彈性勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為鐘表走動(dòng)的動(dòng)能，機(jī)械能守恒鐘表走動(dòng)的動(dòng)能，機(jī)械能守恒C課后答案課后答案1.答答：A、D2.解：設(shè)通過這個(gè)截面的風(fēng)的發(fā)電解：設(shè)通過這個(gè)截面的風(fēng)的發(fā)電功率為功率為P則在時(shí)間則在時(shí)間t內(nèi)通過這個(gè)截面的風(fēng)的內(nèi)通過這個(gè)截面的風(fēng)的質(zhì)量質(zhì)量m=Svt 由能量守恒定律有：由能量守恒定律有： 2120%2Ptmv聯(lián)立并代入數(shù)值得：聯(lián)立并代入數(shù)值得：P=140000W3.解：由能的轉(zhuǎn)化和守恒定律有：解：由能的轉(zhuǎn)化和守恒定律有： 020%E tScm t代入數(shù)值得：代入數(shù)值得：t=19.2謝謝！謝謝！