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能量转化的方向性ppt

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热力学第二定律-PPT课件

热力学第二定律-PPT课件

答案 C
18
典例精析 二、热力学第一定律和热力学第二定律
返回
【例3】 关于热力学第一定律和热力学第二定律，下列论述正 确的是( ) A．热力学第一定律指出内能可以与其他形式的能相互转化，
而热力学第二定律则指出内能不可能完全转化为其他形式 的能，故这两条定律是相互矛盾的 B．内能可以全部转化为其他形式的能，只是会产生其他影响， 故两条定律并不矛盾
答案 B
15
典例精析 一、热力学第二定律的基本考查 返回
【例2】 如图1中汽缸内盛有一定质量的理想气体，汽缸壁是 导热的，缸外环境保持恒温，活塞与汽缸壁的接触是光滑的， 但不漏气，现将活塞杆缓慢向右移动，这样气体将等温膨胀并 通过活塞对外做功．若已知理想气体的内能只与温度有关，则 下列说法正确的是( )
的是( D )
A．随着低温技术的发展，我们可以使温度逐渐降低，并最终达 到绝对零度
B．热量是不可能从低温物体传递给高温物体的 C．第二类永动机遵从能量守恒定律，故能制成 D．用活塞压缩汽缸里的空气，对空气做功2.0×105 J，同时空
气向外界放出热量1.5×105 J，则空气的内能增加了0.5×105 J
解析 由于汽缸壁是导热的，外界温度不变，活塞杆与外界连 接并使其缓慢地向右移动过程中，有足够时间进行热交换，所 以汽缸内的气体温度也不变，要保持其内能不变，该过程气体 是从单一热源即外部环境吸收热量，即全部用来对外做功才能 保证内能不变，但此过程不违反热力学第二定律．此过程由外 力对活塞做功来维持，如果没有外力对活塞做功，此过程不可 能发生．
程都具有
，都是不可逆的．
方向性
7
一、热力学第二定律 返回 延伸思考
热传导的方向性能否简单理解为“热量不会从低温物体传给高温物 体”？ 答案 不能．

能量守恒定律课件(23张ppt)

能量守恒定律课件(23张ppt)
的限制。
热力学第二定律
热力学第二定律指出，不可能从 单一热源吸收热量并完全转换为 有用的功而不产生其他影响。这
限制了热机的效率。
电磁波的产生与传播
电磁波的产生
电磁波是由电荷或电流的振动产生的波动现象。振荡的电 荷或电流产生电场，而振荡的电场产生磁场，两者相互激 发形成电磁波。
电磁波的传播
电磁波在空间中以波动的形式传播，其传播速度等于光速。 电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播。
能量守恒定律具有方向性、守恒 性、不可创性和不可逾越性。
能量守恒定律的重要性
科学研究基础
人类生活影响
能量守恒定律是物理学、化学、生物学 等学科研究的基础，为科学家们提供了 研究物质运动和相互作用的共同框架。
能量守恒定律深刻影响着人类的生产和生 活方式，如能源利用、交通出行、工业生 产等，推动着人类社会的进步和发展。
微观领域
在微观领域，能量守恒定律适用 于原子和分子的运动和相互作用 ，如化学反应、核反应等。
相对论领域
在相对论领域，能量守恒定律适用 于高速运动和高能物理现象，如相
对论效应和量子力学效应等。
02
能量守恒定律的原理
能量转换与守恒
能量是物体做功的能力，可以 表现为多种形式，如机械能、 电能、化学能等。
03
节能意义
节能有助于减少能源消耗，降低环境污染，促进可持续发展。
动力机械与热机
动力机械
动力机械是利用能量转换原理将 一种形式的能量转换为另一种形 式的能量的机械装置。例如，内 燃机将燃料化学能转换为机械能。
热机
热机是一种将热能转换为机械能 的装置，如蒸汽机、汽轮机、内 燃机等。热机的效率受卡诺循环
能量守恒定律课件

能量的转化与守恒(PPT课件(初中科学)35张)

能量的转化与守恒(PPT课件(初中科学)35张)

用电动机提升重物时，电动机消耗的 电能是否都转化为重物的机械能？
不是。 是否还转化为其他情势的能量？
电动机消耗的电能一部分转化为重物的机械能，一部分转 化为内能。
如果把转化后的各种情势的能量全部加 起来，是否跟电动机消耗的电能相等？
如果把转化后的各种情势的能量全部 加起来跟电动机消耗的电能相等。
演员的重 转化 手和竹竿
力势能
的内能
相反的过程不会自发地产生，即手和竹 竿不可能自发地降低温度，而使人的位 置升高。
能量的转化和转移有一定的方向性。符合能量转化和守恒定 律的过程不一定都能产生。 内能总是自发地从高温物体转移到低温物体，而不能自发地 从低温物体转移到高温物体；机械能可以自发地转化为内能， 而内能不能自发地转化为机械能。 人们是在能量转化或转移过程中利用能量的。利用能量是有 代价的，也是有条件的，所以要勤俭能源。
机械能 转化
电能
青蛙从地上跃起捕捉害虫。在这个过程中，青蛙消耗了什么 能？这些能量到哪里去了？青蛙获得了什么能？这些能量来 自哪里？
青蛙从地上跃起捕捉害虫。在这个过程 中，青蛙消耗了化学能，这些能量转化 为机械能；青蛙获得了机械能，这些能 量来自食物的化学能。
6. 能量转移和转化具有普遍性
（1）自然界中各种情势的能量不是孤立的，不同情势的 能量可以在一定条件下相互转化，也可以在不同的物体 间相互转移。 （2）能量的转化是普遍现象，自然界中物质运动情势的 变化总伴随着能量的相互转化。“消耗能量”“ 利用能 量”或者“ 获得能量”，实质上就是能量相互转化或转 移的过程。
光合作用是指植物利用光能， 把二氧化碳和水转化成有机物，并 释放出氧气的过程。植物通过光合 作用把光能转化为化学能。
每年全球光合作用可以产生约1600 亿吨糖类。光合作用不 仅为生物体提供食物和能量，也是目前世界上主要动力的源泉。 人类利用的煤、石油、天然气等化石能源，是古代植物进行光合 作用攒积下来的。光合作用是地球上最主要的能量转化过程。

《4能量的转化与守恒》PPT课件(初中科学)

《4能量的转化与守恒》PPT课件(初中科学)

能量的转化和转移
1．能量的转化：能量的情势产生改变，从一种情势转化为 另一种情势。
2．能量的转移：同种情势的能从一个物体转移到另一个物 体，或从物体的一部分转移到另一部分．如热传递。
3．能量的“转化”和“转移” (1)“转化”指情势产生了改变；“转移”则其情势没有发 生改变换。 (2)对能量的“转化”类型的判断，关键在于哪种情势的能 减少(消耗)，哪种情势的能增加，其结果就是减少(消耗)的那种 转化为增加的那种。
1-75
实例
流动的河水、被拉开的 弓、声音等
一切由分子构成的物质
电器设备所消耗的的能 量都是电能 可见光、紫外线、微波 和红外线等
核潜艇、核电站、核武 器等
巧克力、燃料等都储存 有化学能
二、能量之间的转化 仔细视察下面的图片，说明它们具有那种情势的能？涉及 哪些情势能量之间的转化？
1.汽艇在海上行驶——化学能转化为机械能 2.用电照明——电能转化为光能（电磁能） 3.篝火燃烧——化学能转化为内能和光能 4.原子弹爆炸——核能转化为机械能
初中物理中曾学过“效率”的概念。 试举例说明在利用能量的过程中，“效率”涵义？
1-75
能量耗散与能量守恒是否 矛盾，该怎样理解?
能量耗散和能量守恒并不矛盾，能量耗散表明， 在能源利用的过程中，即在能量的转化过程中，能 量在数量上并没有减少．但是可利用的品质上降低 了，从便于利用变为不便于利用了。这是勤俭能源 的根本原因。
能量转化与守恒定律
【问题1】 人们为了满足生产对动力日益增多的需要，空想制造一
种机器，它不需要任何动力和燃料，却能不断地对外做功， 这种机器称为“第一类永动机”。
你认为这样的永动机可以制造成功吗？ 【问题2】
在自然界，有许多现象的自然产生、发展都有方向性。 例如“水往低处流”。

《能的转化与能量守恒》能源与能量守恒定律PPT课件

《能的转化与能量守恒》能源与能量守恒定律PPT课件
一、能的转移与转化二、能量守恒定律能量在转移和转化过程中，能的总量保持不变三、能在转移和转化过程中具有方向性
第二十章 能源与能量守恒定律能的转化与能源自守恒新课引入知识回顾：
什么叫能量？
（1）物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能量。能量简称“能”。
（2）自然界的能量有机械能、内能、光能、电能、化学能、核能等多种形式。
人们发现，自然界中的能量不仅可以从一个物体转移到其他物体，而且在一定条件下，形式不同的能量之间还可以相互转化。
学习目标
知识讲解
一、能的转移和转化
活动1 能量的转移
如图所示是一些能量转移的实例，你能说出各例中是什么能量发生了转移吗？
内能
机械能
电能
知识讲解
活动2 能量的转化
能量不仅可以转移，而且各种形式的能量在一定条件下还可以相互转化。
另外，当木材、煤、石油和天然气等物质燃烧时，它们的化学能就会转化为内能和光能。绿色植物通过光合作用，将太阳能转化为化学能……
各种能都能够做功，做功的过程就是能量转化的过程。
说一说
放在桌上的热水袋冷却，热水的内能消失了吗？
能量既不会消灭，也不会创生，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另外一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变．
讨论交流课文P81页活动1 能量的转移
各种形式的是可以相互转化的
风能转化为电能
讨论交流课文P82页活动2 能量的转化
各种形式的是可以相互转化的
机械能转化为电能
各种形式的是可以相互转化的
电能转化为内能
充电器充电
电能转化为化学能
各种形式的是可以相互转化的
电能转化为机械能
各种形式的是可以相互转化的

能量转化的方向性和效率 PPT课件

能量转化的方向性和效率 PPT课件

9．在一个生态系统的食物链中，如绿色植物→鼠→蛇→鹰，绿色 植物经光合作用，将太阳能转化为化学能，并沿食物链逐级传递，然 而每级生物进行呼吸作用时，都要释放能量。因此，能量在传递过程 中逐渐减少，对此下列叙述中正确的是( B )
A．沿食物链传递能量过程中，能量不守恒 B．沿食物链传递能量过程中，能量仍然是守恒的 C．沿食物链传递能量过程中，有时能量守恒，有时不守恒 D．沿食物链传递能量过程中，总能量没有减少，反而增多了
四、计算题 (16 分) 14．如图所示的是一种太阳能路灯的电路示意图，光控开关 S 白 天与 a 点接触，太阳能电池板给蓄电池充电；晚上与 b 点接触，蓄电 池给路灯供电，太阳能电池板在晴天时每天可接收太阳能 7.5 kW·h， 能使“12 V 30 W”的一盏路灯正常工作 5 天(路灯平均每天工作 10 h)，求： (1)路灯正常工作时的电阻； (2)正常工作时每盏灯每天消耗的电能； (3)太阳能电池板把光能转化为电能的效率。
5．(6分)如图所示，是大豆生长过程的图示，不 过次序已经打乱，请回答下列问题：
(1)正确顺序：__aebdc__。(填字母) (2)相反顺序的情况会不会发生？__不会__。 (3)它说明了什么问题？__能量的转移是有方向 性的__。
能量转化中的效率
6．(8 分)用煤气灶把 1 kg、初温为 20 ℃的水烧到 70 ℃，消耗了 10 g 煤气。已知水的比热容是 4.2×103 J/(kg·℃)，煤气的热值为 4.2×107 J/kg，则水吸收的热量为__2.1×105__J，煤气完全燃烧放出的 热量为__4.2×105J，煤气灶烧水的效率为__50__%。
C．在任何时候，能量C的释放都是有益的 D．能量总是守恒的，因此没必要节约能源 3．(4分)下列说法正确的是( ) A．任何能量都可以无条件地被人类利用 B．内能也可能从低温物体转移到高温物体 C．能量的转移和转化都具有方向性 D．在能量的转移和转化过程中，能的总量可 能会减少

11.2能量转化的方向性和效率


蒸汽轮机
发电机
A.核反应堆将核能转化为电能 B.蒸汽轮机将机械能转化为内能 C.发电机将机械能转化为电能 D.核电站中所发生的核反应是聚变反应
各种用电 器
随堂练习
2.“绿色理念”要求从根本上减小乃至杜绝污染，下 列对农作物收割后留下的秸杆的处理方法中，不 符合“绿色理念”的是（ A ) A.就地焚烧 B.发酵后作为农家肥 C.加工成饮料瓶 D.发酵制沼气
如同水总是自发地从高处往低处流，能量的流向也不 是随意的。能量的转化具有方向性 。
新知学习
分析以下情形能否实现
（1）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。 （2）枯萎的花儿,自发从空气中吸取能量 和水分,重焕青春。
新知学习
课堂总结
1.能量转化是有方向性的。 2.能量转化的效率
η= 输出有效能量/输入能量 η在任何情况下都小于1。
分析以下情形能否实现
（3）坡底的巨石从周围环境中获取能量,滚向坡顶 （4）从北京开到天津的汽车,掉转车头,汽车可以从 空气中、已排放的尾气中吸收能量,不再消耗新的燃 料,返回北京
新知学习
一、能量转化的方向性
以上的过程都是不可能实现的，研究表明，如果 某个过程中涉及了热量，能量的转化（或转移） 就将是“覆水难收”，无法自发地沿反方向发生， 除非我们耗费额外的能量提供帮助。
新知学习
二、能量转化中的效率
在所有的能量利用过程中，能量的损耗不可避免。 如果把天然气完全燃烧释放的化学能称为输入能 量，把水吸收的那部分能量称为输出有效能量， 把散发到大气，壶体中的那部分能量称为输出无 效能量，则根据能量守恒定律得：
输入能量=输出有效能量+输出无效能量

14.3能量的转化和守恒(28张ppt)课件


达芬奇设计的永动机
17～18世纪许多机械专家就已经论证了永 动机是不可能的。 法国科学院在1775年就正式决定，不再研 究和试验任何永动机。
自然规律之一
能量守恒定律的建立过程，是人类认识自然的一次 重大的飞跃，是哲学和自然科学长期发展和进步的结 果。它是最普遍、最重要、最可靠的自然规律之一，而 且是大自然普遍和谐性的一种表现形式。 和谐美是科 学的魅力所在。 恩格斯曾经把能量转化和守恒定律称为“伟大的运 动基本规律”，认为它的发现是19世纪自然科学的三 大发现之一 (另两个发现是细胞学说，达尔文的生物 进化论) 。
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风能转化为电能
各种形式的能是可以相互转化的
重力势能转化为电能
电能转化为机械能
各种形式的能是可以相互转化的
电能转化为内能
太阳能转化为电能
各种形式的能是可以相互转化的
光能转化为化学能
化学能转化为电能
水果电池
机械能转 化为内能
摩擦生热
电能转化为 机械能
电动机
电能转化为 光能
灯 泡 发 光 电 解 池
B.动能、势能、电能 D.动能、电能、势能
3.小刘同学分析了四个常见事例中的能量转化，其中不
正确的是
A.在汽油机的做功冲程中，内能转化为机械能 B.摩擦生热，机械能主要转化为内能 C.电热水器工作过程中，电能转化为内能
（D ）
D.跳水运动员在空中下落的过程中,动能转化为重力势
能
4.如图所示四种情景中，能说明电能转化为机械能的是（
为了解释β衰变过程中“消失掉”的那一部分 能量，W.泡利提出，必然还有一种未被认识的 粒子。后来E.费米把这种粒子命名为中微子， 把那一部分“消失掉”的能量又找了回来

第十四章第3节 能量的转化和守恒 课件(共29张PPT)

第十四章 内能的利用
第3节 能量的转化和守恒
学习目标
掌握能量的转化和守恒定律。 能举出日常生活中能量守恒的实例。 具备用能量守恒的观点分析物理现象的意识。
新课引入
大家尝试做以下小实验谈谈现象及感受。 （1）来回迅速摩擦双手。 （2）黑塑料袋内盛水，插入温度计后系好袋口，放在阳光下。 （3）将太阳能电池连在小电扇上，并使它对着阳光。 （4）用钢笔杆在头发或毛衣上摩擦后再靠近细碎的纸片。
能量的转化
实验现象和结论： 来回迅速摩擦双手：手会感觉到热。机械能转化为内能。 黑塑料袋内盛水，插入温度计后系好袋口，放在阳光下：光能转化
为内能。 将太阳能电池连在小电扇上，并使它对着阳光：光能转化为电能再
转化为机械能。 用钢笔杆在头发或毛衣上摩擦后再靠近细碎的纸片：机械能转化为
电能。
能量的转化
能量守恒定律
想想议议： 右图是一种设想中的永动机，它通过高
处的水流冲击叶片，叶片的转动用来对 外做功，同时带动抽水器从低处将水抽 到高处，从而循环工作。你能不能从能 量守恒的角度说明它为什么不能一直工 作下去？
能量守恒定律
此“永动机”中，高处的水流冲击叶片转动 对外做功时，因为摩擦等原因，有部分机械 能转化为其他形式的能，从高处流下的水不 可能全部被抽回原高度，根本不会“永动下 去”。在机械能转化的过程中，总会有一部 分能量以热的形式向四周扩散，成为无用的 能量，所以抽水机的机械能会逐渐减小。
课堂练习
【解析】选项A中凡是能量守恒的过程可能发生能量的转化，也可能发生能量的转 移，不符合题意。选项B中摩擦生热的过程是不可逆的。例如钻木取火， 不能用火得到木头，符合题意。选项C中热传递是有方向性的，热量一定 从温度高的物体传向温度低的物体，或从温度高的部分传向温度低的部分 。不符合题意。选项D中由于能量转移或转化是有方向性的，虽然能量守 恒，但是还会产生能源危机，不符合题意。故选B。 易错提醒：能量只能被转移或转化，但是能量转移或转化都是有方向的， 所以即使能量守恒，能源危机依然存在。

能量的转化与守恒ppt课件

碰撞时物体之间会发生能量的转移
电灯发光时，电能转化为光能和内能.
思考 地球上的能量来自哪里呢？
太阳光已经照耀我们的地球近 50亿年，地球在这近50亿年中积累 的太阳能是我们今天所用大部分能 量的源泉，人类的日常生活，也无 法离开太阳光.
太阳能是地球上的主要能源.
能量的转化： 图中都存在着什么能量？分别有哪些不同形式的能量在发生相互转化？
第二十章 能源、材料与社会
自然界中的能源有多种多样，人类会根据自己的需求进行转化和利用. 你知道自然界中有哪些能源吗？它们之间又是如何转化的呢？
第一节 能量的转化与守恒
学习目标
目
新课引入 新知学习
录
课堂小结
随堂练习
学习目标
1. 通过实例了解能量及其存在的不同形式，能描述各种各样的能量和生 产生活的联系
× B. 火力发电站时，机械能转化为电能
内能→电能
√ C. 水轮机带动发电机发电时，机械能转化为电能
× D. 太阳能热水器时，内能转化为光能
光能→内能
三、能量守恒定律
能量的转移和转化一直是人们 研究的一个重要问题.长期以来，为 了提高机械的工作效率，人们总是 希望将一种形式的能量尽可能多地 转化为另一种形式的能量.
能__量__的__转__化__：在一定条件下 ,一种形式的能量转化为另一种 形式的能量.
能量守恒定律：能量既不会消__灭__，也不会创__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，而能的总量保__持__不__变__.
能量转移与转化的方向性：能量只能自发地从高__温__物__体__转移到低__温__物__体__， 或者从物体的高温部分转移到低温部分.
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效率=输输出入的的有总用能能量量 ×100％
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电动机
发电机
热传递
能源与可持续发展
大气污染
水污染
人类在消耗能源，尤其是使用化石能源的同时， 也给环境带来了一些问题，如废气对大气污染，废 渣对土壤污染，渗漏的石油造成水污染等。
我们是不是应该立即停止使用化石能源呢？说 说你的看法。
能量转化的方向性和效率 小结
永动机 不可能制成！
1、能量转化与转移的方向性规律 自然界中许多自发的过程都是有方向的，或者 说能量的转化和转移也是有方向的。 2、能量转化的效率
——第二类永动机也不可能制成！
世界能源的资源状况及消耗种类比例
能源
已探明储量
可开采年 限
石油 1.36×1012t 30~40年
天然气
1.38×1015 m3
50~60年
煤
2×1013t 约300年
人类面临严重的能源危机！
利用能源的过程带来的环境问题
温室效应
.
酸雨
光化学烟雾、浮尘
臭氧层受到破坏
你认为这样的永动机可以制造成功吗？
单. 向性过程人：死不能复生
自发的
.
破镜不能重圆 覆水难收
单向性
光阴似箭
不可逆性
总结：自然过程的方向性
大量的事实表明，自然界中的一切实际变化过程
都具有方向性，朝某个方向的变化是可以自发发
生的，相反方向的变化却是受到限制的。这时如
果要使变化了的事物重新回复到原来的状态，一
能量的转化与守恒定律 能量既不会凭空产生，也不会凭
空消失，它只能由一种形式转化为另 一种形式，或者从一个物体转移到另 一个物体，在转化或转移的过程中其 总量保持不变。
能量转化的基本规律
有人设想：由于海水中蕴含着取之不尽 的内能，因此可以制造一艘无需任何燃料的 巨轮，它可以吸入海水并吸收它的内能，并 把它变成冰块投入大海。像这种并不违反能 量的转化和守恒定律的机器又称为“第二类 永动机”。
定会对外界产生无法消除的影响，这就是自然过
程的不可逆性。
自然过程的方向性
1、. 热水变冷过程——热传递方向性
2、单摆因摩擦而停——机械能向内能 转化的单向性 3、气体自由膨胀
AB
AB
能量转化的基本规律
热传递
高温物体 自发的 低温物体
做功
自然界中一切与热现象有关的 实际宏观过程都是有方向的。
. 自然过程的方向性
. .自然界中的一切实际变化过程都具有方向 性,朝某个方向的变化是可以自发发生的, 相反方向的变化却是受到限制的.这时如果 要使变化了的事物重新恢复到原来的状态, 一定会对外界产生无法消除的影响，这就 是自然界的不可逆性。
能量转化的基本规律
能量转化与转移的方向性规律 自然界中许多自发的过程都是有
方向的，或者说能量的转化和转移也 是有方向的。
.
.
11.2 、能量转化 的方向性和效率
能量转化的基本规律
能量可以转化也可以转移，我们 就是在能量的转化和转移的过程中利 用能量的。
能量的转化和转移是如何实现的？
能量转化的基本规律
内能
机械能
？ 光能
电能
化学能
能量转化的基本规律
内能
机械能
光能纳米马达
打火石 光能
电能
电池充电 化学能 电池放电
能量转化的基本规律
土壤酸化生态平衡破坏 海平面上升.怎样提高能量转化的效率？
虽然自然界中能量是守恒的，但是由 于能量的转化和转移是有方向性的，因此 还存在能源危机。这就需要我们提高能源 使用的效率。
试举例说明在利用能量的过程中“效 率”的涵义？
能量转化的效率
输出的有用能量
效率=
×100％
输入的总能量
？ 电热器 热机