(共31张PPT)
第6节:能源和可持续发展
第十章 热力学定律
思考与讨论
我们知道哪些能量?
能量守恒定律明确了能量的守恒性.我们在能量转移和转化过程中利用能量,并不会使能的总量减少.那么,为什么还要节约能源呢?
问题1、火炉把自己的内能传递给房间里的空气,供人取暖;到了春天,能否把这些内能重新收集起来,来年再用?
问题2、汽车制动,由于摩擦,动能转化为地面和空气的内能,这些能量能够自动开汽车吗?
虽然能量不会减少,但能源越来越少.因此会出现“能源危机”.
一、能量耗散和品质降低
1.能量耗散
(1)由热力学第二定律,能量的转移和转化具有方向性.
(2)能量耗散:系统的内能流散到周围环境中,没有办法把这些内能收集起来加以利用的现象.
2.品质降低
能量从高度有用的形式降级为不大可用的形式叫品质降低,也叫能量降退.
我们的衣食住行和社会的存在与发展都离不开能源.纵观人类历史,社会的每次巨大进步,都伴随着能源利用方式的变革.
二、能源与人类社会发展
火的使用,这是人类能源使用史上的里程碑.
蒸汽机的发明和改良,是对化石能源的大规模利用,开始了人类文明的新纪元.
燃气轮机和蒸汽轮机的发展,为20世纪中叶大规模发电和航空事业奠定了基础.
能源的大量消耗,带来了诸多环境问题
三、能源与环境
· 温室效应
· 酸雨
· 光化学烟雾
· 雾霾
导致全球变暖、冰川融化、海平面上升、气候异常.
※ 温室效应
※ 酸雨
导致土壤酸化,破坏植物、污染河流、腐蚀建筑物.
※ 光化学烟雾
这些有毒物质,能引起人的多种疾病.
※ 雾霾
损害呼吸系统,引起呼吸道疾病,降低肺功能
煤、石油和天然气的全球探明储量:煤约10万亿吨、石油约816亿吨、天然气约495亿吨.按照目前的消耗量,石油、天然气大约可再使用50年;煤炭大约可使用240年.
能 源 危 机
“能源危机”的应对方法
节约能源
开发新能源
长明灯
长流水
待机耗电
空调温度
照明灯
从我做起!
从现在做起!
从点滴小事做起!
节约能源
四、开发新能源
太阳能
生物质能
风能
水能
地热能
潮汐能
可燃冰
核能
1、你能说说太阳能的特点吗?
2、目前利用太阳能的主要方法有哪些?
1、无穷无尽——太阳能
①数量巨大:到达地球的太阳能每年可达1024焦耳.是目前世界每年所消耗各种能量总和的104倍.
②时间长久:研究表明,太阳还可以为我们提供持续稳定的能量约五十亿年.
③清洁安全:太阳能素有“干净能源”和“安全能源”之称.它不仅毫无污染,也毫无危险.
利用方式:可以利用太阳能取暖、加热、发电.
(1)将太阳能转化为内能
太阳能热水器
太阳灶
太阳能信号灯
太阳能汽车
(2)将太阳能转化为电能
人造卫星和宇宙飞船主要靠太阳能电池提供电力
2、永葆青春——风能
风能是因空气流做功而提供给人类的一种可利用的能量,据估算全世界每年的风能总量约为1.6×1022焦耳.风能储量丰富、分布广泛、干净清洁.
利用方式:风能可以用来发电.
新疆达坂城风车田
连云港临港产业区风车田
3、丰富清洁——水能
水能的资源总量多,成本低、可再生、无污染.我国是世界上水能资源总量最多的国家.
利用方式:水电站是利用水能的重要形式.
葛洲坝水电站
三峡水电站
浙江温岭江厦潮汐发电站,位居世界第三
4、变废为宝——生物质能
生物质能指绿色植物通过光合作用储存于生物体内的太阳能,存储形式是生物分子的化学能.它可再生、低污染、分布广泛.是唯一的可再生的碳源.
利用方式:庄稼秸秆发酵后产生的沼气可以用作生活燃料,这是利用生物质能的一种方式.
5、深藏不露——地热能
地球本身是一个巨大的天然储热库.地热能指地球内部可释出来的热能.我国地热可开采资源量为每年1018焦耳.
利用方式:直接利用地热供暖或建立地热发电站.
地热能
地热供暖系统
我国最大的地热电站——
西藏羊八井地热电站
6、未来能源的希望——核能
核能是原子核内部释放的巨大能量,有核聚变能和核裂变能.核能的储量大、成本低,干净清洁.
利用方式:建立核电站
秦山核电站
大亚湾核电站
课堂训练
1.水力发电站的电能最终来自于( )
A.太阳能 B.水的动能
C.水的势能 D.水的内能
课堂训练
2.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、两极冰雪融化
D.“温室效应”使得土壤酸化