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课件网) 1.从能量转化和转移的角度认识效率. 2.认识能源消耗对环境的影响,初步认识能源利用与环境 保护的关系. 3.了解我国和世界上其他国家的能源状况,对能源的开发 利用有可持续发展的意识. 4.了解“碳达峰”和“碳中和”及其意义. 1.能量转化的效率 物体在对外做功时,有一部分是我们所需要的,叫作有 用功,有用功与总功的比值称为机械效率(类比机械效 率认识能量转换装置的效率).在能量的转化过程中也有 能量转换装置的效率问题,输出的有用能量与输入的总 能量之比叫作能量转换装置的效率. (1)如图(a)所示,电流通过节能灯,节能灯消耗的 电能转化为光能和内能,节能灯是一种能量转换器.各种 能量转换器在将一种能量转化为另一种我们所需要的能 量时,也会将一部分能量转化为我们不需要的能量. 如图(b)所示,电能是总能量,光能是有用的能量,内 能就是我们不需要的能量,节能灯的能量转化效率 . (2)对热机而言,转化为有用功的能量与燃料完全燃烧 所释放的能量之比叫作热机的效率.由于热机在工作中或 多或少总有能量损失,所以热机的效率总小于1. 2.提高能源利用效率的方法 主要依靠科技的进步,改进能源利用的技术,具体如下: 让燃料充分燃烧;采取保温隔热措施,减少热量的损失; 充分利用余热和减少有害摩擦;减少能量转化过程的中间 环节.如蒸汽机的能源利用效率只有
,由蒸汽机发 展为喷气发动机,能源利用效率从
提高到了
左右. 在热机的各种能量损失中,废气带走的能量最多,设法 利用废气的能量是提高燃料利用效率的重要措施.热电站 是利用汽轮机的废气来供热的,这种既供电又供热的热 电站,比起一般的火电站,虽然没有提高设备的效率, 但却提高了燃料的利用效率. 3.节能和提高能源利用效率的意义 (1)节能方法:一是提高现有能源的利用效率;二是开 发新能源以达到节能的目的;三是研究储能技术,将暂时 用不完的能量储存起来. (2)能源的浪费通常有两种形式:一是使用过度;二是 利用效率低. 4.能量转换效率和热机效率 (1)能量转换效率:
,
是有效利用 的能量,
指总能量.如果是炉子,则
为燃料完全燃烧 放出的能量
;如果是太阳能热水器,则
为接收到的太阳能. (2)热机效率:,其中 是指输出 的有用功, 为燃料完全燃烧放出的总能量 . 解答能源利用效率问题的关键是分清有效利用 的能量和总能量.一般来说,转化成的能量是有效利用的 能量,消耗的能量为总能量. 典例1 [扬州模拟] 重力储能 是一种新型储能方式,它通过提升或放下重物实现能量 的储存或释放,能量转化过程如图所示,空白框的能量形 式是_____.重力储能可有效提升风能、太阳能等新能 源的综合开发利用水平.储能系统将2个质量均为 的重物从 高处放回地面的发电过程中,产 生的电能为 ,则该过程的发电效率是_____. 取 机械能 [解析] 重物被提升,质量不变,高度增大,重力势能增 大,动能不变,所以机械能增大,因此重力储能系统是 将电能转化为机械能储存起来;2个重物的重力 ,重力 储能系统将2个重物从 高处放回地面的发电过程中, 对2个重物做的功 ,重力储能系 统放下重物发电的效率 . 1.能源问题的现状 能源问题的 现状 我国目前的能源结构 以化石能源为主,大 量化石能源的开采和 利用会导致严重的环 境污染和生态破坏. 能源问题的 现状 我国目前的能源结构以化石能源为主,大量化石能源的开采和利用会导致严重的环境污染和生态破坏. 则极地冰川和冰层熔化, 导致海平面上升,将会淹 没全球大批沿海城市,对 数以亿计的居民造成威胁. 此外,气候变化还会导致 生物多样性下降、水资源 短缺等严重问 ... ...