4 能源和可持续发展 [学习目标] 1.知道有序和无序、宏观态和微观态的概念.2.了解热力学第二定律的微观意义，了解熵的概念及用熵的概念表示的热力学第二定律.3.认识能源和环境与人类生存的关系，知道可持续发展的重大意义，增强保护环境的意识． 一、能量耗散和品质降低 1．能量耗散：有序度较高(集中度较高)的能量转化为内能，流散到环境中无法重新收集起来加以利用的现象． 2．各种形式的能量向内能的转化，是无序程度较小的状态向无序程度较大的状态的转化，是能够自动发生、全额发生的． 3．能量耗散从能量转化的角度反映出自然界中的自发变化过程具有方向性． 4．能量耗散虽然不会导致能量总量的减少，却会导致能量品质的降低，它实际上是将能量从高度有用的高品质形式降级为不大可用的低品质形式． 二、能源与环境 1．常规能源：人们把煤、石油、天然气等化石能源叫做常规能源，人类消耗的能源主要是常规能源． 2．新能源：主要有太阳能、生物质能、风能、水能、核能等． 3．环境问题：化石能源的大量消耗带来的环境问题有温室效应、酸雨、光化学烟雾等． 判断下列说法的正误． (1)能源是取之不尽、用之不竭的．( × ) (2)大量消耗常规能源会使环境恶化，故提倡开发利用新能源．( √ ) (3)煤和石油属于清洁能源( × ) 能源和可持续发展 (1)流动的水带动水磨做功，由于磨盘和粮食之间的摩擦和挤压，使磨盘和粮食的温度升高，水流的一部分机械能转变成了内能，这些内能最终流散到周围的环境中，我们没有办法把这些流散的内能重新收集起来加以利用．可见，内能与机械能相比，哪种能量的品质低？ (2)如图2所示是两幅宣传节约能源的图片．请问：既然能量是守恒的，我们为什么还要节约能源？ 图2 (3)化石能源的大量消耗会带来哪些环境问题？ 答案 (1)内能． (2)能量是守恒的，但能量耗散却导致能量品质的降低，在利用它们的时候，高品质的能量释放出来并最终转化为低品质的能量． (3)温室效应、酸雨、光化学烟雾等． 1．能源的分类 能源分类方法 能源分类名称 特点 举例 按形成或转换特点分 一次能源 自然形成，未经加工 太阳能、风能、地热能、核能、潮汐能 二次能源 由一次能源经过加工转换而成 焦炭、木炭、蒸汽、液化气、酒精、汽油、电能 按利用技术分 常规能源 已大规模正常使用 煤、石油、天然气 新能源 正在开发，或有新的利用方式 太阳能、核能、地热能、海洋能、沼气能、风能 按可否再生分 可再生能源 可循环使用、不断补充 水能、风能、生物质能、地热能 不可再生能源 短期内无法转换获得 煤、石油、天然气 按对环境污染情况分 清洁能源 对环境基本没有污染 太阳能、海洋能、风能、水能 污染能源 会严重污染环境 化石燃料(煤、石油、天然气) 2.能源的开发和利用 加强新能源，特别是清洁能源的开发和利用，控制化石能源开采，提高能源的利用率，降低对环境的污染． 3．能源对环境的影响 (1)常规能源对环境的影响：石油和煤燃烧产生的二氧化碳增加了大气中二氧化碳的含量，产生了“温室效应”，引发了一系列问题，如两极的冰雪融化、海平面上升，海水倒灌、耕地盐碱化……这些都是人类过度开发自然资源所产生的严重问题． (2)做好环境保护工作：目前的任务是采用能源新技术，解决突出的环境污染问题．例如，城市生活垃圾问题，变垃圾为能源；提高汽车发动机效率，解决尾气问题，达到废气“零”排放；环境污染的综合治理问题，解决废物、废水、废气等，变废为宝． 例1 关于能源的开发和节约，你认为下列哪些观点是错误的( ) A．常规能源是有限的，无节制地利用常规能源，如石油之类，是一种盲目的短期行为 B．根据能量守恒定律，担心能源枯竭是一种杞人忧天的表现 C．能源的开发和利用，必须要同时考虑其 ... ...
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