2.能量转化的方向性和效率
知识点 1 能量转化的方向性
1.无论是能量的转化,还是能量的转移,它们都是有 性的;并非所有的能量都可以利用,我们所能利用的能量是有限的,所以我们需要 能源。
2.如图1示,坡底的巨石从周围环境中获取能量,滚向坡顶,这样的情形 (选填“可能”或“不可能”)自动发生。原因是能量的转化具有 。
图13.各种形式的能量都不是孤立的,它们可以在一定条件下发生转化,且能量的转化是有方向性的。如图1示,按能量转化的顺序排列正确的是 ( )
图1A.①②③④ B.②③④① C.②①③④ D.①③④②
知识点 2 能量转化中的效率
4.如图1示反映了一只“220 V 100 W”的白炽灯正常工作时的能量转化情况,下列说法中错误的是 ( )
图1A.图中括号内的能量应该是光能
B.生活中使用这种灯泡,电能的利用效率高,有利于节能
C.图中电能是白炽灯正常工作1 s消耗的电能
D.白炽灯正常工作时电能转化为光能的效率为10%
5.如图1示是太阳能路灯,灯杆上的太阳能电池板能将太阳能转化为电能,并给灯杆下方的蓄电池充电,供夜晚路灯照明。若在一定时间内,太阳光辐射到该太阳能电池板上的能量为2.1×107 J,这些能量经转化后,可供功率为35 W的路灯工作50 h,则该路灯消耗的电能为J,该太阳能路灯的转化效率为 %。
图1
6.关于能量的转移和转化,下列判断正确的是 ( )
A.热量可以从内能少的物体转移给内能多的物体
B.能量转移和转化没有方向性
C.电取暖器辐射到房间里的热量可以再利用
D.汽车由于刹车散失的热量可以再自动地用来驱动汽车
7.下列关于能量的说法中,正确的是 ( )
A.洗衣机工作时将机械能转化为电能
B.电水壶工作时将内能转化为电能
C.用热水泡脚,身体会感觉暖和,说明内能可以转移
D.能量无论是转化还是转移,能量的总和会逐渐减少
8.某电动机的工作效率是83%,从能量转化看,它表示电动机工作时 ( )
A.总共消耗了83%的电能
B.将83%的电能转化成机械能
C.将83%的电能转化成内能
D.将83%的机械能转化成电能
9.用煤气灶把1 kg、初温为20 ℃的水加热到70 ℃,消耗了10 g煤气。已知水的比热容是4.2×103 J/(kg·℃),煤气的热值为4.2×107 J/kg,则水吸收的热量为 J,煤气完全燃烧放出的热量为 J,煤气灶烧水的效率为 %。
考|题|展|示
10.[2020·威海] 关于能量的转化或转移过程,下列说法错误的是 ( )
A.地球上的化石能源归根结底来自远古时期的太阳能
B.自然界中水能的循环再生过程不遵循能量守恒定律
C.空调将室内空气的内能转移至高温的室外需要消耗电能
D.热水自然变凉,能量自发地从高温物体转移至低温物体
答案
2.能量转化的方向性和效率
1.方向 节约 2.不可能 方向性 3.C 4.B 5.6.3×106 30 6.A 7.C 8.B
9.2.1×105 4.2×105 50
水吸收的热量:Q吸= c水m水Δt=4.2×103 J/(kg·℃)×1 kg×(70 ℃-20 ℃)=2.1×105 J;
10 g煤气完全燃烧放出的热量:Q放=m煤气q煤气=10×10-3 kg×4.2×107 J/kg=4.2×105 J;
煤气灶烧水的效率:η=×100%=×100%=50%。
10.B 地球上的化石能源都是太阳能转化来的,各种能量的转化和转移都遵循能量守恒定律,能量不会凭空产生也不会凭空消失,只会从一种形式转化为另一种形式,或从一个物体转移的另一个物体,故A正确,不符合题意,B错误,符合题意;空调将室内空气的内能转移至高温的室外需要压缩机运转,压缩机运转需消耗电能,故C正确,不符合题意;热传递的条件是有温度差,热水自然变凉,能量自发地从高温物体转移至低温物体,故D正确,不符合题意。