Tìm ví dụ về hiện tượng biến đổi từ cơ năng thành điện năng
|
Giới thiệu về cuốn sách này Show
Với giải câu hỏi 12 phần Ôn tập trang 102 sgk Vật lí lớp 8 được biên soạn lời giải chi tiết sẽ giúp học sinh biết cách làm bài tập môn Vật lí 8. Mời các bạn đón xem: Cơ năng có thể biến đổi hoàn toàn thành nhiệt năng (ví dụ trong thí nghiệm Jun), còn nhiệt năng lại không thể biến đổi hoàn toàn thành cơ năng (ví dụ trong động cơ nhiệt). Điều này có chứng tỏ là năng lượng không được bảo toàn không? Tại sao?. Bài 27.6 trang 75 Sách bài tập (SBT) Vật lí 8 – Bài 27: Sự bảo toàn năng lượng trong các hiện tượng cơ và nhiệt
Cơ năng có thể biến đổi hoàn toàn thành nhiệt năng (ví dụ trong thí nghiệm Jun), còn nhiệt năng lại không thể biến đổi hoàn toàn thành cơ năng (ví dụ trong động cơ nhiệt). Điều này có chứng tỏ là năng lượng không được bảo toàn không? Tại sao?  Không. Một phần nhiệt năng của nhiên liệu bị đốt cháy được truyền ra môi trường xung quanh (xilanh, pit – tông, không khí . Tổng nhiệt năng truyền ra môi trường và nhiệt năng chuyển hóa thành cơ năng sẽ bàng năng lượng do nhiên liệu bị đốt cháy tỏa ra, nghĩa là năng lượng vản bảo toàn.
Những câu hỏi liên quan
Thí nhiệm của Jun trình bày trong phần “Có thể em chưa biết” của bài 27 (sách giáo khoa vật lí 8) cho thấy công mà quả nặng thực hiện làm quay các tấm kính kim loại đặt trong nước để làm nóng nước lên đúng bằng nhiệt lượng mà nước nhận được. Thí nghiệm này chứng tỏ điều gì? Trong các câu trả lời sau đây, câu nào là không đúng? A. Năng lượng được bảo toàn. B. Nhiệt là một dạng của năng lượng. C. Cơ năng có thể chuyển hóa hoàn toàn thành nhiệt năng. D. Nhiệt năng có thể chuyển hóa hoàn toàn thành cơ năng.
Hãy nêu tên một dụng cụ hay một thiết bị điện cho mỗi trường hợp dưới đây: a) Khi hoạt động biến đổi điện năng thành nhiệt năng và năng lượng ánh sáng . b) Khi hoạt động biến đổi toàn bộ điện năng thành nhiệt năng. c) Khi hoạt động biến đổi điện năng thành cơ năng và nhiệt năng. d) Khi hoạt động biến đổi điện năng thành năng lượng hóa học và nhiệt năng.
Hãy tìm thêm ví dụ, ngoài những ví dụ đã có trong bài về sự truyền cơ năng, nhiệt năng từ vật này sang vật khác; sự chuyển hóa giữa các dạng cơ năng cũng như giữa nhiệt năng và cơ năng.
Trong nồi nước sôi đang bốc hơi, năng lượng được biến đổi từ dạng nào sang dạng nào ? A. Động năng thành thế năng. B. Nhiệt năng thành cơ năng. C. Nhiệt năng thành hoá năng. D. Hoá năng thành cơ năng.
rong các trường hợp ở hình 59.1 SGK ta nhận biết được điện năng, hóa năng, quang năng khi chúng ta được chuyển hóa thành dạng năng lượng nào? Xem toàn bộ tài liệu Lớp 9: tại đây
Giải Sách Bài Tập Vật Lí 9 – Bài 59: Năng lượng và sự chuyển hóa năng lượng giúp HS giải bài tập, nâng cao khả năng tư duy trừu tượng, khái quát, cũng như định lượng trong việc hình thành các khái niệm và định luật vật lí: Bài 1 trang 121 sách bài tập Vật Lí 9: Ta nhận biết trực tiếp được một vật có nhiệt năng khi vật đó có khả năng nào?A. Làm tăng thể tích vật khác. B. Làm nóng một vật khác. C. Sinh ra lực đẩy làm vật khác chuyển động. D. Nổi được trên mặt nước. Lời giải: Chọn B. Ta nhận biết trực tiếp được một vật có nhiệt năng khi vật đó có khả năng làm nóng một vật khác. Bài 2 trang 121 sách bài tập Vật Lí 9: Trong các dụng cụ tiêu thụ điện năng, điện năng được biến đổi thành dạng năng lượng nào để có thể sử dụng trực tiếp? Cho ví dụ.Lời giải: Điện năng biến đổi thành nhiệt năng. Ví dụ bàn là, nồi cơm điện. Điện năng biến đổi thành quang năng. Ví dụ: đèn Led, đèn ống Điện năng biến đổi thành cơ năng. Ví dụ: máy bơm, quạt điện Bài 3 trang 121 sách bài tập Vật Lí 9: Trong chu trình biến đổi của nước biển (từ nước thành hơi, thành mưa trên nguồn, thành nước chảy trên suối, sông về biển) có kèm theo sự biến đổi của năng lương từ dạng nào sang dạng nào?Lời giải: Quang năng của ánh sáng mặt trời biến đổi thành nhiệt năng làm nước nóng bốc hơi thành mây bay lên cao có thế năng; giọt mưa từ đám mây rơi xuống thì thế năng chuyển thành động năng; nước từ trên núi cao chảy xuống suối, sông ra biển thì thế năng của nước biển thành động năng. Bài 4 trang 121 sách bài tập Vật Lí 9: Con người muốn hoạt động (đi lại, giữ ấm cơ thể…) cần phải có năng lượng. Năng lượng đó do đâu mà có và đã được biến đổi từ dạng nào sang dạng nào ?Lời giải: Thức ăn vào cơ thể xảy ra các phản ứng hóa học, hóa năng biến thành nhiệt năng làm nóng cơ thể, hóa năng thành cơ năng làm các cơ bắp hoạt động. Bài 5 trang 121 sách bài tập Vật Lí 9: Nhìn bằng mắt thường ta thấy vật có cơ năng có biểu hiện gì?A. Đứng yên B. Chuyển động C. Phát sáng D. Đổi màu Lời giải: Chọn B. Nhìn bằng mắt thường ta thấy vật có cơ năng biểu hiện khi nó chuyển động.
Bài 6 trang 121 sách bài tập Vật Lí 9: Bằng các giác quan, căn cứ vào đâu mà ta nhận biết được là một vật có nhiệt năng?A. Có thể kéo, đẩy các vật khác. B. Có thể làm biến dạng vật khác C Có thể làm thay đổi nhiệt độ các vật khác D. Có thể làm thay đổi màu sắc các vật khác. Lời giải: Chọn C. Có thể làm thay đổi nhiệt độ các vật khác. Bài 7 trang 121 sách bài tập Vật Lí 9: Trong nồi cơm điện, năng lượng nào đã được biến đổi thành nhiệt năng?A. Cơ năng. B. Điện năng. C. Hoá năng. D. Quang năng. Lời giải: Chọn B. Điện năng. Bài 8 trang 121 sách bài tập Vật Lí 9: Trong nồi nước sôi đang bốc hơi, năng lượng được biến đổi từ dạng nào sang dạng nào ?A. Động năng thành thế năng. B. Nhiệt năng thành cơ năng. C. Nhiệt năng thành hoá năng. D. Hoá năng thành cơ năng. Lời giải: Chọn B. Trong nồi nước sôi đang bốc hơi nhiệt năng thành cơ năng. Bài 9 trang 121 sách bài tập Vật Lí 9: Hiện tượng nào dưới đây đi kèm theo sự biến đổi từ cơ năng thành điện năng.A. Núm đinamô quay, đèn bật sáng B. Tốc độ của vật tăng, giảm C. Vật đổi màu khi bị cọ xát D. Vật nóng lên khi bị cọ xát. Lời giải: Chọn A. Khi núm đinamô quay, đèn bật sáng đã có sự biến đổi từ cơ năng thành điện năng.
Chuyển hóa năng lượng là gì? Sự biến đổi năng lượng trong vũ trụ theo thời gian thường được đặc trưng bởi các loại năng lượng khác nhau như: động năng hoặc năng lượng bức xạ,… bởi một cơ chế kích hoạt. Chuyển hóa năng lượng là gì?Chuyển hóa năng lượng là quá trình biến đổi năng lượng từ dạng này sang dạng khác. Trong vật lý, năng lượng là một đại lượng cung cấp khả năng thực hiện công việc hoặc cung cấp nhiệt. Ngoài khả năng chuyển hóa, theo định luật bảo toàn năng lượng, năng lượng có thể truyền đến một vị trí hoặc vật thể khác, nhưng nó không thể được tạo ra hoặc bị phá hủy. Năng lượng có thể được sử dụng trong các quá trình tự nhiên hoặc để cung cấp một số dịch vụ cho xã hội như sưởi ấm, làm lạnh, chiếu sáng hoặc thực hiện công việc cơ khí để vận hành máy móc. Ví dụ: Để sưởi ấm một ngôi nhà, lò đốt nhiên liệu, mà thế năng hóa học của chúng được chuyển thành nhiệt năng, sau đó được chuyển đến không khí của ngôi nhà để tăng nhiệt độ của nó.
Sự chuyển đổi năng lượng mặt trờiSự chuyển đổi năng lượng mặt trời chính là việc sử dụng các loại công nghệ để chuyển hóa năng lượng mặt trời thành các dạng năng lượng hữu ích khác như: năng lượng điện, nhiên liệu và năng lượng nhiệt. Các công nghệ này bao gồm: công nghệ thu thập ánh sáng mặt trời sử dụng các thiết bị quang điện bán dẫn truyền thống (PV), công nghệ quang điện mới nổi, quang hợp nhân tạo, sản xuất nhiên liệu thông qua điện phân và các dạng xúc tác quang liên quan đến việc tạo ra những phân tử giàu năng lượng. Những điều cơ bản về điện quang trong các công nghệ chuyển đổi năng lượng mặt trời mới nổi tạo ra được cả điện năng và nhiên liệu mặt trời, đây một lĩnh vực nghiên cứu vô cùng tích cực hiện nay. Năng lượng mặt trời được chuyển đổi thành điện năng như thế nào?Năng lượng mặt trời (NLMT) cung cấp ánh sáng và nhiệt lượng, nó có tính chất của hạt và sóng. Mặt trời giống như một lò hạt nhân, nó chuyển đổi hydro thành heli nhờ vào phản ứng tổng hợp hạt nhân. Mặt trời giúp giải phóng năng lượng tương đương với 100 tỷ bom hydro/giây. Quá trình chuyển đổi này rất hiệu quả, chuyển đổi khối lượng thành năng lượng dựa trên một phương trình nổi tiếng của Albert Einstein: E = MC2 Trong đó:
Vận tốc của ánh sáng là 186.000 dặm/giây, đây là vận tốc nhanh nhất hiện nay. Chỉ cần một khối lượng nhỏ cũng có thể tạo ra năng lượng rất lớn. Năng lượng chuyển hóa từ dạng này sang dạng khác nhờ một bộ chuyển đổi. Để có thể chuyển đổi bức xạ mặt trời thành dòng điện thì chúng ta cần các tấm pin năng lượng mặt trời. Pin năng lượng mặt trời về cơ bản là chất bán dẫn, nó có tính chất truyền điện giữa các chất dẫn điện như: kim loại hoặc nước muối,… Tấm pin năng lượng mặt trời được tạo lên từ các tấm silic pha tạp (thành phần chính có trong cát biển), và các tạp chất được thêm vào như: phốt pho cho phép các electron lưu chuyển. Khi các photon chuyển động va chạm với pin quang điện thì một dòng các electron có thể được tạo ra và truyền tới dây dẫn tạo thành dòng điện một chiều (DC). Trước khi sử dụng năng lượng mặt trời để cung cấp điện năng cho các thiết bị điện, nó phải được chuyển đổi bởi một thiết bị được gọi là một bộ chuyển đổi. Hầu hết các dạng năng lượng hiện nay, bộ chuyển đổi cho phép bạn có thể dẫn điện năng vào lưới điện để sử dụng. Với việc sử dụng các tấm pin mặt trời giúp bạn có thể tận dụng được một nguồn năng lượng tái tạo để sử dụng, đồng thời giảm được rất nhiều chi phí tiền điện mỗi tháng. Năng lượng hóa học là gì?Năng lượng hóa học là quá trình biến đổi các chất hóa học tiềm năm thông qua phản ứng hóa học. Ví dụ: pin, thực phẩm, xăng dầu, v.v… Đây là việc phá vỡ hoặc tạo ra liên kết hóa học liên quan đến năng lượng, từ đó có thể hấp thu hoặc có thể phát triển từ một hệ thống hóa học. Ví dụ:
Truyền năng lượng là gì?Truyền năng lượng là quá trình năng lượng được truyền từ hệ thống này sang một hệ thống khác nhằm mục đích làm làm giảm số năng lượng trong hệ thống có sẵn. Ví dụ: việc dẫn điện năng từ nhà máy sản xuất điện đến các hộ gia đình thông qua hệ thống các trạm biến áp, dây dẫn điện, quá trình truyền dẫn này sẽ làm thất thoát một lượng điện năng nhất định trong quá trình truyền tải. Các ví dụ về chuyển hóa năng lượng hiện nay1. Ví dụ về bộ chuyển đổi năng lượng trong máyMột nhà máy điện đốt than liên quan đến các quá trình chuyển đổi năng lượng sau:
Trong một hệ thống như vậy, bước đầu tiên và bước thứ tư có hiệu quả cao, nhưng bước thứ hai và thứ ba kém hiệu quả hơn. Các trạm điện chạy bằng khí đốt hiệu quả nhất có thể đạt hiệu suất chuyển đổi 50%. Các trạm đốt dầu và than kém hiệu quả hơn. Trong ô tô thông thường, sẽ xảy ra các biến đổi năng lượng sau:
2. Các chuyển đổi năng lượng khác:Có nhiều máy móc và thiết bị chuyển đổi năng lượng từ dạng này thành dạng khác:
3. Ví dụ về sự hạn chế trong chuyển đổi năng lượng nhiệtChuyển đổi các dạng năng lượng khác thành năng lượng nhiệt có thể xảy ra với hiệu suất lên tới 100%. Chuyển đổi giữa các dạng năng lượng không phải là năng lượng nhiệt có thể xảy ra với hiệu suất cực kỳ cao, mặc dù luôn có một lượng năng lượng nào đó bị hao hụt do quá trình ma sát. Tuy nhiên, hiệu suất có thể đạt tới gần 100%, ví dụ: khi thế năng được chuyển đổi thành động năng (trường hợp một vật rơi trong chân không). Trên đây là những thông tin về chuyển hóa năng lượng. Bạn có thể tìm hiểu thêm về chuyển đổi nhiệt năng, chuyển hóa năng lượng hay giải phóng năng lượng tại đây.
Các dạng năng lượng phổ biến hiện nay1. Năng lượng từ than đáThan đá lại là loại năng lượng hóa thạch có tốc độ tái tạo rất chậm, vì thế chi phí khai thác và sử dụng than đá bị đẩy lên cao và gây ảnh hưởng nhiều đến môi trường. Hiện nay, dù vẫn còn nhiều nhà máy công nghiệp khai thác năng lượng từ than đá nhưng phần lớn các doanh nghiệp này đều hướng đến các nguồn năng lượng hiệu quả hơn, giúp bảo vệ môi trường và có chi phí rẻ hơn. 2. Năng lượng từ dầu mỏ, khí đốtDầu mỏ và khí đốt bắt đầu được ưa chuộng từ nửa sau thế kỷ 20, nó giữ vai trò rất quan trọng trong sự phát triển của nhiều lĩnh vực. Hiện nay, dầu mỏ và khí đốt vẫn giữ một vai trò vô cùng quan trọng trong cuộc sống và các hoạt động sản xuất trên toàn thế giới. Giống như than đá, dầu mỏ và khí đốt là nguồn nhiên liệu gần như không thể phục hồi được nên các doanh nghiệp hiện nay đều có xu hướng sử dụng các nguồn năng lượng tiềm năng và mang lại hiệu quả cao. 3. Thủy điệnThùy điện được sử dụng phổ biến nhất tại Việt Nam hiện nay và nó cũng chiếm tỉ trọng lớn 22% trên thế giới. Việc xây dựng nhiều nhà máy thủy điện cũng sẽ ảnh hưởng nhiều đến môi trường và địa lý. So với những nguồn nhiên liệu hóa thạch khác, thủy điện giúp tiết kiệm khá nhiều chi phí và đây được coi là một nguồn năng lượng tái tạo. 4. Năng lượng hạt nhânNăng lượng hạt nhân đem tới hiệu suất cao hơn và ít bị phụ thuộc vào vị trí địa lý hay điều kiện tự nhiên. Hơn thế, năng suất và khả năng cung ứng của năng lượng hạt nhân là rất lớn nên có thể sử dụng cho mọi ngành công nghiệp hiện nay, năng lượng hạt nhân đang được phát triển mạnh ở các quốc gia phát triển. Bởi năng lượng hạt nhân đòi hỏi trình độ kỹ thuật cao, vì khả năng gây rủi ro lớn khi xảy ra sự cố nên nhiều nước không được khuyến khích sử dụng nguồn năng lượng này. 5. Năng lượng gióNăng lượng gió được tạo ra từ luồng không khí chuyển động ở bên trong khí quyển. Ở những nơi thường xuyên có gió thì có thể cung cấp gió liên lục cho các tuabin, năng lượng tạo ra được dùng cho việc vận hành một số thiết bị, năng lượng gió hiện nay đang được sử dụng ở nhiều gốc gia châu Âu, Hoa Kỳ. 6. Năng lượng địa nhiệtNăng lượng địa nhiệt là một nguồn năng lượng còn khá mới mẻ hiện nay, nó được khai thác và sử dụng dưới cả 2 dạng nhiệt và điện. Ở nhiều quốc gia châu Âu, việc sử dụng và khai thác năng lượng địa nhiệt đang được khuyến khích sử dụng. Tại Việt Nam đã có một số nhà máy điện nhiệt đầu tiên nhưng chưa được chú tâm đến. 7. Năng lượng mặt trờiNguồn năng lượng mặt trời được sử dụng khá phổ biến ở Việt nam và được nhiều địa phương áp dụng vào công việc sản xuất. Thậm chí, chính phủ còn cho phép các đơn vị, gia đình lắp đặt hệ thống điện năng lượng mặt trời được bán điện trực tiếp cho EVN từ hệ thống điện mặt trời hòa lưới. Tham khảo: Wikipedia Xem thêm: |
