高中物理 第2章 能的转化与守恒 第7讲 能源与可持续发展学案 鲁科版必修2-鲁科版高一必修2物理学案

第 7 讲 能源与可持续发展[目标定位] 1.知道能量转化和转移的方向性.2.认识提高能量转化效率的重要性.3.了解能源开发与可持续发展.4.了解能源对人类社会发展的重要意义，养成自觉节约能源的好习惯．一、能量转化和转移的方向性 1．能量转化和转移的方向性自然界实际进行的与热现象有关的一切宏观过程都是有______性的________的过程．(1)机械能与内能间转化的方向性：机械能____________转化为内能，反过来，内能不可能______地并不引起任何变化地______变为机械能．(2)热传递过程中的方向性：在热传递的过程中，内能总是______地从______物体向________物体转移，而不能______地从______物体向______物体转移．2．热机的效率热机是将内能转化为________的装置，它从高温热源吸收热量，一部分用来做功，同时向低温热源放出热量，它的效率________达到 100%.二、能源开发与可持续发展1．在自然界中，除机械能外，常见的能量还有______、______、________、______等．2．常规能源主要有____、_ _____、________等．想一想 效率为 100%的发动机能被制造出来吗？它是否违背能量守恒定律？一、对能量转化和转移方向性的理解1．关于方向性的理解能量守恒定律指明各种形式的能量可以相互转化，并且能量在转化或转移过程中总和不变．1但在许多情况下能量的转化和转移是不可逆的，具体表现在：(1)机械能与内能转化的方向性．机械能可以全部转化为内能，但内能不可能自动地、并不引起任何变化地全部转化为机械能．机械能转化为内能不需要专门的装置，而内能要转化为机械能必须通过热机才能实现．(2)热传递的方向性(内能转移的方向性)．在热传递过程中，热量可以自动地从高温物体向低温物体转移，但不能自动地从低温物体向高温物体转移．自然界中内能的转移也具有方向性．2．热机的效率及其工作方向性(1)效率：热机是将内能转化为机械能的装置．其效率 η＝＝，由于任何热机都会有热损失，所以热机的效率一定小于 100%.(2)方向性：① 卡诺指出：由高温热源吸收的热量，只能有一部分用于做功，其余的要向低温热源放出．因此，热机的效率不可能达到 100%.② 开尔 文指出：自然界中凡是与热现象有关的一切宏观过程都是具有方向性的不可逆的过程．特别提醒 (1)自然界的总能量不变，但利用能量时是有方向性的．(2)热机的效率的提高仍然大有潜力可挖．例 1 下列过程可能发生的是( )A．自发地将排放在空气中的高温废气的内能收集起来，使其全部转...