能的转化与能量守恒(五)内能、核能和能量的转化和守恒)

1、内能、核能和能量转化与守恒考点梳理考题在线内能(1)改变物体内能的两种途径:做功和热传递。(2)做功和热传递的区别考点梳理考题在线(3)化学能与内能的转化:燃料燃烧释放热量的过程,就是将贮存在燃料中的化学能转化为内能的过程。1千克某种燃料完全燃烧时放出的热量,叫做这种燃料的燃烧值,其单位为J/kg。(4)生物体能量的来源和转化生物质能来自生物体,源于太阳能,是一类可再生能源。绿色植物进行光合作用,把太阳能转化为化学能贮存在生物体内的有机物中,其表达式为:生物体通过呼吸作用释放能量,一部分供给生物体进行各种生理活动,另一部分则转化为热能而散失。呼吸作用是生物体将贮存在体内有机物中的化学能释放、转

2、化和利用的过程,其表达式为:考点梳理考题在线(5)汽油机的工作过程及能量转化考点梳理考题在线1.核能的利用(1)裂变是质量较大的原子核在中子轰击下分裂成2个新原子核,并释放出能量的过程。在裂变过程中,导致一系列原子核持续裂变,并释放出大量核能的反应称为链式反应。(2)聚变是使2个质量较小的原子核结合成质量较大的新核,同时释放出大量能量的过程。由于聚变需要很高的温度,所以也称为热核反应。(3)原子核的裂变和聚变都会产生肉眼看不见、能量很高的射线,如射线、射线、射线。这些射线大剂量时会对人畜造成很大的伤害,但若用较小的剂量并谨慎地加以控制时,射线也可以用来探测机械设备、选育种子、治疗疾病等。(4)

3、核能是原子核变化时释放的能,获得核能一般有两条途径:重核裂变和轻核聚变。目前建成的核电站 都是利用核裂变将核能转化为电能。原子弹是根据裂变的原理制造的,氢弹是根据聚变的原理制造的,氢弹的威力比原子弹大得多。考点梳理考题在线2.能量的转化与传递能量既不会消灭,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一个物体,而在转化和转移的过程中,能的总量保持不变,这就是能量转化和守恒定律。从本质上看,能量的转化和转移是有所区别的。能量的转化是指能量的形式发生了变化,一种形式能量减少了,而另一种形式的能量却增加了。能量的转移是指能量从一个物体转移到另一个物体上去,一个物体的能量减少了,

4、而另一个物体同一种能量却增加了,但能量的形式保持不变。能量转化和守恒是自然科学最基本的规律。“永动机”是不可能成功的,因为它违背了能量转化和守恒定律。能量的转化与传递有一定的方向性:例如热量可以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;可燃物可以通过燃烧将化学能转化成内能,但不可能将内能自发地转化成化学能。考点梳理考题在线1231.(2015浙江宁波中考)如图所示,迅速下压活塞,筒内浸有乙醚的棉花被压燃。下压过程中,机械能转化为空气的能;在四冲程汽油机工作过程中,实现这一能量转化过程的是冲程。解析:迅速下压活塞时,压缩筒内空气做功,将活塞的机械能转化为空气的内能,空气内能

5、增大,温度升高,达到乙醚的着火点,将棉花点燃;在四冲程汽油机中,压缩冲程也是压缩气体做功,将机械能转化为内能。答案:内压缩考点梳理考题在线1231.(2015浙江绍兴中考)如图是世界上第一台飘浮风力涡轮发电机,它的外形好似一个长翅膀的巨型甜甜圈,它内装氦气,中央采用类似螺旋推进器的叶片,飘浮在距地面350米的高空,并通过高强度的导线向地面输电。关于飘浮风力涡轮发电机,下列四种说法不正确的是()A.内装氦气,可能是利用了氦气密度比空气小的性质B.能量转化过程为:风能叶片的机械能电能C.飘浮在350米的高空发电是利用了高空的风力更大同时更稳定的特点D.通过导线向地面输电时,金属导体中的电流是由正电

6、荷定向移动形成的答案:D考点梳理考题在线1233.(2015浙江绍兴中考)甲图是生活中常用的热水瓶。当注入一定量的热水后,立即盖上软木塞,有时软木塞会跳起来,这一过程瓶内气体通过改变了内能。乙图是四冲程汽油机的工作示意图,其中(选填符号)图所示的冲程也发生同样的能量转化。答案:做功B考向一考向二 考向一核能【例题1】 下列有关说法正确的是()A.核能的释放主要是通过重核裂变和轻核聚变B.核反应是不能控制的C.放射性射线能用于治疗肿瘤,因此对人体无害D.太阳能来源于太阳内部的重核裂变答案:A解析:核能是原子核变化时释放的能,获得核能一般有两条途径:重核裂变和轻核聚变。核裂变是可以控制的,核电站就

7、是核反应可以控制的最好例子。放射性射线能用于治疗肿瘤,但也对正常的细胞有较大的影响。太阳能来源于太阳内部的轻核聚变。点评:核能除了在军事上作为武器有战略性意义之外,主要还用于和平事业,特别是核能发电站的开发和利用。考向一考向二考向二能量的守恒与转化【例题2】 如图所示,是科技馆展出名为“叶子”的小型低碳化未来汽车。车顶部的巨型叶子实际上是一个高效光电转换器,它可将能转化为电能;车轮的轮毂其实是四个风力发电机,可以把捕捉到的风能转化为能,充入自身电池储存起来。同时,它还能将光电转换中排放的高浓度二氧化碳转化为电能并供车内照明,或转化为车内的空调制冷剂,不但是“零排放”,还实现了“负排放”。与传统汽车相比,叶子车的优点是。(写出一点即可)考向一考向二答案:光(或太阳)电节能环保(降低温室效应等)解析:“低碳”成为一种生活方式、一种理念,要做到低碳生活、低碳交通、低碳经济等,关键的是节约能源(毕竟当前使用的还主要是矿物能源,主要成分是碳,燃烧后生成二氧化碳)。同时,也要开发新能源,如风能、太阳能等清洁的能源。点评:低碳的生活方式要成为一种生活习惯,成为一种社会时尚。考向一考向二 考向二汽油机【例题2】 如图所示是汽油机的一个工作循环,四个冲程按正确顺序应该是()A.甲、乙、丙、丁B.乙、甲、丁、丙C.丙、甲、丁、乙D