第三章 热力学基础
第五节 能源与可持续发展
1．知道一些常规能源．
2．知道温室效应和酸雨形成的原因、危害及防治措施．
3．了解新能源开发与利用．
1．随着社会的发展，能源消耗使自然资源锐减，且使许多环境因素改变，能源和环境是人类面临的两大问题．
2．常规能源——煤、石油、天然气的使用使大气中的污染物质超出正常含量，引起空气质量恶化，危害生态环境，产生的主要危害有“光化学烟雾”、温室效应和酸雨．
3．温室效应是人类过多地排放二氧化碳，干扰了地球的热量平衡造成全球变暖，它会引起海平面上升、气候变化和疾病增多．控制的对策首先是通过调整能源结构，控制二氧化碳的排放量，具体措施是：提高能源利用率和开发新能源．
4．酸雨是人为排放的二氧化硫和氮氧化合物在降水过程中溶入雨水形成的，它的危害极大，会影响人的健康、危害生态系统，使土壤酸化和贫瘠，腐蚀建筑物和艺术品等．
5．因为自然界中的宏观过程具有方向性，因此能量在转化过程中，能量的可利用程度是逐渐降低的，即产生能量降退现象，常规能源都是不可再生能源，并且地球上的能源储量有限，所以人类应节约能源．
1．(多选)以下说法正确的是(AC)
A．煤、石油、天然气等燃料的最初来源可追溯到太阳能
B．汽油是一种清洁能源
C．水能是可再生能源
D．煤、石油等常规能源是取之不尽、用之不竭的
解析：煤、石油、天然气等是动植物转化成的，其来源可追溯到太阳能，A正确；汽油燃烧会引起一些化合物的产生，导致有毒气体的生成，B错误；水能是可再生能源，C正确；煤、石油等存量是有限的，是不可再生能源，D错误．
2．作为新型燃料，从环保角度来看，氢气具有的突出特点是(C)
A．在自然界里存在氢气
B．氢气轻，便于携带
C．燃烧氢气污染小
D．氢气燃烧发热量高
解析：氢气燃烧生成水，所以对环境污染小．
3．你认为下列能源中，最适合作为未来能源的是(A)
A．太阳能 B．风能
C．柴薪能源 D．潮汐能
4．(多选)关于“温室效应”，下列说法正确的是(BC)
A．太阳能源源不断地辐射到地球上，由此产生了“温室效应”
B．石油和煤炭燃烧时产生的二氧化碳增加了大气中二氧化碳的含量，由此产生了“温室效应”
C．“温室效应”使得地面气温上升、两极冰雪融化
D．“温室效应”使得土壤酸化
解析：“温室效应”的产生是由于石油和煤炭等燃烧时产生的二氧化碳增加了大气中的二氧化碳的含量，它的危害是使地面气温上升、两极冰雪融化、海平面上升、淹没沿海城市、海水向河流倒灌、耕地盐碱化等．
5．“能源分类的相关图”如图所示，四组能源选项中全部符合图中阴影部分能源的是(C)
A．煤炭、石油、天然气
B．水能、生物质能、天然气
C．太阳能、风能、生物质能
D．地热能、海洋能、核能
解析：由能源的分类及各能源的特点，三种不同分类方法中的公共部分为太阳能、风能、生物质能，故C项正确．
6．下列叙述中不正确的是(B)
A．市区禁止摩托车通行是为了提高城区空气质量
B．无氟冰箱的使用会使臭氧层受到不同程度的破坏
C．大气中CO2含量的增多是引起温室效应的主要原因
D．“白色污染”是当前环境保护亟待解决的问题之一
解析：城市的空气污染一方面来自工业，另一方面来自机动车尾气的排放；氟是促使臭氧分解的催化剂，所以无氟冰箱的使用会降低对臭氧层的破坏；二氧化碳的性质决定了它能引起温室效应，现在大气中二氧化碳的浓度日益增大；由于塑料极难分解，所以“白色污染”成了当前环境保护的重大问题之一．
7．(多选)下面关于能源的说法中正确的是(BC)
A．一切能源是取之不尽，用之不竭的
B．能源是有限的，特别是常规能源，如煤、石油、天然气等
C．大量消耗常规能源会使环境恶化，故提倡开发利用新能源
D．核能的利用对环境的影响比燃烧石油、煤炭大
解析：尽管能量守恒，但耗散的内能无法重新收集利用，所以能源是有限的，特别是常规能源．A错、B对．常规能源的利用比核能的利用对环境的影响大．C对、D错．
8．关于能源的开发和节约，你认为下列哪些观点是错误的(B)
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，必须要同时考虑其对环境的影响
D．通过核聚变和平利用核能是目前开发新能源的一种新途径
解析：能量虽然守恒，但能量的耗散导致能量的品质降低及不可再利用，也往往对环境产生破坏，从而应开发新型的清洁型的能源，故B选项错．
9．(多选)为了减缓大气中CO2浓度的增加，可以采取的措施有(BD)
A．禁止使用煤、石油和天然气
B．开发利用核能、太阳能
C．将汽车燃料由汽油改为液化石油气
D．植树造林
解析：能源与环境是相互制约的，在目前能源比较短缺的情况下还不能禁止使用常规能源，A、C错，B正确；通过植树造林，可以把太阳辐射到地球的能量转化为生物的能量储存起来，又能吸收大气中的CO2，释放出O2，D正确．
10．某地的平均风速为v＝5 m/s，已知空气密度是ρ＝1.2 kg/m3，有一风车，它的车叶转动时可形成半径为R＝12 m的圆面，如果这个风车能将此圆内10%的气流的动能转变为电能，则该风车带动的发电机功率是多少？
解析：设在Δt时间内，有质量为m的空气通过该圆面，则：
m＝ρV＝ρSvΔt＝ρπR2vΔt，
这些空气的动能为Ek＝mv2＝ρπR2v3Δt，
所以功率为：P＝＝＝3.4 kW.
答案：3.4 kW
第五节 能源与可持续发展
1．(双选)下列情况可引起大气污染的是 ( )
A．太阳能热水器的使用 B．工业废气的排放
C．燃放鞭炮 D．风车在发电
答案 BC
解析 太阳能与风能是清洁能源，而工业废气及燃放鞭炮都可能会引起大气污染，选B、C.
2．(双选)关于“温室效应”，下列说法正确的是 ( )
A．太阳能源源不断地辐射到地球上，由此产生了“温室效应”
B．石油和煤炭燃烧时产生的二氧化碳增加了大气中二氧化碳的含量，由此产生了“温室效应”
C．“温室效应”使得地面气温上升，两极冰雪熔化
D．“温室效应”使得土壤酸化
答案 BC
解析 “温室效应”的产生是由于石油和煤炭燃烧时产生的二氧化碳增加了大气中二氧化碳的含量．它的危害是使地面气温上升、两极冰雪熔化、海平面上升淹没沿海城市、海水向河流倒灌、耕地盐碱化等，故正确答案为B、C.
能源开发与利用
3．下列关于能量耗散的说法，不正确的是 ( )
A．能量耗散使能的总量减少，违背了能量守恒定律
B．能量耗散是指耗散在环境中的内能再也不能被人类利用
C．各种形式的能量向内能的转化，是能够自动全额发生的
D．能量耗散导致能量品质的降低
答案 A
解析 能量耗散是能量在转化的过程中有一部分以内能的形式被周围环境吸收，遵守能量守恒定律，但使得能量品质降低，故A错、D对；耗散的内能无法再被利用，B项对；其他形式的能在一定的条件下可以全部转化为内能，但相反过程却不能够全额进行，C项对；故选B、C、D.
课件47张PPT。
第三章 热力学基础
