gỡ?Kớnh phaỷi thoaỷ maỷn ủiều kieọn gỡ? Neỏu kớnh ủeo coự tiẽu cửù f = 50cm, ngửoứi ủoự nhỡn roừ ủửụùc vaọt caựch maột 25 cm.Hoỷi neỏu khõng ủeo kớnh, maột nhỡn ủửụùc vaọt gần nhaỏt caựch maột bao nhiẽu?
Chủ đề 13. sự bảo tồn và chuyển hố năng l-ợng. Phần i: Những kiến thức cần ghi nhớ.
Tr-ờng thcs trung sơn đỗ hồng việt 34 Ta nhận biết đ-ợc một vật cĩ năng l-ợng khi vật đĩ cĩ khả năng thực hiện cơng (cơ năng) hay làm nĩng các vật khác (nhiệt năng). 2. Các dạng năng l-ợng và sự chuyển hố năng l-ợng:
- Mọi quá trình biến đổi trong tự nhiên đều cĩ kèm theo sự chuyển hố năng l-ợng từ dạng này sang dạng khác.
- Con ng-ời nhận biết đ-ợc các dạng năng l-ợng nh- hố năng, quang năng, điện năng khi chúng chuyển hố thành cơ năng hay nhiệt năng. 3. Định luật bảo tồn năng l-ợng:
Năng l-ợng khơng tự sinh ra hoặc tự mất đi mà chỉ chuyển hố từ dạng này sang dạng khác, hoặc truyền từ vật này sang vật khác.
4. Nhiệt điện:
Trong nhà máy nhiệt điện, năng l-ợng của nhiên liệu bị đốt cháy đ-ợc chuyển hố thành điện năng.
5. Thuỷ điện:
Trong nhà máy thuỷ điện, thế năng của n-ớc trong hồ chứa đ-ợc chuyển hố thành điện năng.
6. Máy phát điện giĩ:
Trong máy phát điện giĩ, năng l-ợng của sức giĩ đã biến đổi lần l-ợt qua các bộ phận của máy để cuối cùng thành điện năng.
7. Pin mặt trời:
Pin mặt trời là những tấm phẳng làm bằng chất silic. Nếu chiếu ánh sáng mặt trời vào tấm đĩ thì năng l-ợng của ánh sáng mặt trời sẽ trực tiếp chuyển hố thành điện năng.
8. Nhà máy điện hạt nhân:
Nhà máy điện hạt nhân biến đổi năng l-ợng hạt nhân thành năng l-ợng điện. Nhà máy điện hạt nhân cĩ thể cho cơng suất rất lớn nh-ng phải cĩ thiết bị bảo vệ rất cẩn thận để ngăn các bức xạ cĩ thể gây nguy hiểm chết ng-ời.
Phần ii: bài tập vận dụng. (TVKT)
Bài 1. Trong các dụng cụ sau đây, hãy cho biết năng l-ợng đã đ-ợc chuyển hố từ dạng nào sang dạngnào.
1. Bĩng đèn điện đang sáng. 2. Bàn là hay bếp điện đang hoạt động. 3. Quạt điện đang hoạt động.
4. ắc quy đang nạp điện. 5. Đinamơ xe đạp đang quay khi đạp xe.
Bài 2. Khi ta thả một hịn đá từ trên cao xuống cát thì năng l-ợng của
hịn đá ở dạng nào. Sự chuyển hố năng l-ợng của hịn đá trong qua trình rơi nh- thế nào. Tại sao hịn đá khơng nẩy lên đ-ợc.
Bài 3. Trong thực tế ta cĩ thể chế tạo đ-ợc động cơ vĩnh cửu khơng. Tại
sao.
Bài 4. Thả một thỏi đồng đã đ-ợc nung nĩng vào một chậu làm bằng nhơm
chứa 10 lít n-ớc ở 200C. Khi quá trình cân bằng nhiệt xảy ra thì nhiệt độ cuối cùng của hỗn hợp là 700C. Hỏi nhiệt năng của miếng đồng đã tăng lên hay giảm đi bao nhiêu. Điều đĩ cĩ vi phạm định luật bảo tồn năng l-ợng khơng, tại sao. (Nhiệt dung riêng của nhơm là 880J/kg.K, của n-ớc
Tr-ờng thcs trung sơn đỗ hồng việt 35 là 4200J/kg.K, khối l-ợng của chậu nhơm là 500g, bỏ qua sự mất mát
nhiệt ở mơi tr-ờng xung quanh).
Bài 5. Một lớp n-ớc dày 2m trên mặt hồ chứa n-ớc cĩ diện tích 1km2 ở độ
cao 250 so với cửa vào tua bin của nhà máy thuỷ điện. Hỏi lớp n-ớc đĩ cĩ thể cung cấp một năng l-ợng điện là bao nhiêu, giả sử hiệu, suất của nhà máy là70%, trọng l-ợng riêng của n-ớc là là 104N/m2.
Bài 6. Nhà máy thủy điện Hồ bình cĩ 5 tổ máy, mỗi tổ máy cĩ cơng suất
là 400MW. Hỏi trong 15 giờ nhà máy sản ra một năng l-ợng điện là bao nhiêu.
Bài 7. Một nhà máy nhiệt điện dùng than đá cĩ cơng suất 600MW. Hỏi
trong 1 ngày nhà máy đĩ phải tiêu thụ l-ợng than đá là bao nhiêu. Biết hiệu suất của nhà máy là 30%, năng suất toả nhiệt của than đá là 27.106 J/kg.
Bài 8. Một mét vuơng Pin mặt trời nhận đ-ợc năng l-ợng với cơng suất là
0,7kW. Nếu diện tích tổng cộng của pin là 50m2 thì:
1. Cơng suất đĩ đủ để thắp sáng bao nhiêu bĩng đèn loại 100W.
2. Cơng suất đĩ dùng trong thời gian 20 phút đun sơi đ-ợc bao nhiêu lít n-ớc từ 500C. (Biết hiệu suất của ấm đun là 80%, nhiệt dung riêng của n-ớc là 4200J/kg.K và hiệu suất của pin là 10%.)
Bài 9. Mỗi mét vuơng đất đ-ợc ánh sáng mặt trời cung cấp một cơng suất
là 500W.
Hiệu suất của pin là 10%.
1. Hỏi 1km2 đất nạp điện cho pin mặt trời một cơng suất là bao nhiêu. 2. Với cơng suất đĩ, trong thời gian 30 phút thì đun sơi đ-ợc bao nhiêu lít n-ớc từ 250C. Biết nhiệt dung riêng của n-ớc là 4200J/kg.K, hiệu suất của bếp đun là 80%.
Phần iii: h-ớng dẫn giải.
Bài 2. Năng l-ợng của hịn đá:
- Tr-ớc khi thả: Thế năng. Khi đang rơi: Thế năng, động năng, nhiệt năng. Tr-ớc khi chạm cát: động năng và nhiệt năng.
- Sự chuyển hố năng l-ợng: Khi đang rơi một phần thế năng chuyển hố thành động năng và nhiệt năng (cho nĩ và cho lớp khơng khí xung quanh). Tr-ớc khi chạm cát: Tồn bộ thế năng đã chuyển hố thành động năng và nhiệt năng (cho nĩ và cho lớp khơng khí xung quanh). Khi đã lún sâu vào cát thì phần động năng của nĩ đã chuyển hố hồn tồn thành nhiệt năng (cho nĩ và cho cát) và động năng cho cát.
Tĩm lại tồn bộ cơ năng của hịn đá đã chuyển hố thành nhiệt năng và động năng (cho vật khác) nên hịn đá khơng thể nẩy lên đ-ợc.
Bài 3. Khơng thể. Vì động cơ vĩnh cửu là động cơ hoạt động khơng cần
cung cấp năng l-ợng. Trái với định luật bảo tồn và chuyển hố năng l-ợng.
Bài 4. L-ợng nhiệt năng của thỏi đồng đã bị giảm là: Qc thu = Cnh.mnh.(ts - tđ) = 880.0,5.(70 - 20) = 22 000J.
Qn thu = 4200.10.(70 - 20) = 2 100 000J. Qđ giảm = 2 122 000J.
Điều này khơng hề vi phạm định luật. Vì nhiệt l-ợng đĩ khơng tự mất đi mà nĩ đã chuyển hố thành nhiệt năng cho n-ớc và chậu.
Tr-ờng thcs trung sơn đỗ hồng việt 36
Bài 5. Trọng l-ợng của lớp n-ớc: P = d.V = d.S.(dày) = 2.1010N.
Cơng do lớp n-ớc thực hiện: A = P.h = 2.1010.250 = 5.1012J.
Cơng đ-ợc chuyển hố thành điện năng: A = 5.1012.0,7 = 3,5.1012J.
Bài 6. Cơng suất của 5 tổ máy là: P = 5.400 = 2.106kW. Điện năng sản
ra: A = P.t.
Bài 7. Cơng sinh ra trong 1 ngày: A = 6.108.86400.
Nhiệt l-ợng toả ra của than đá: Q = Q1 A
H H = 1728.1011J. L-ợng than cần tiêu thụ: m = Q
q = 64.105 kg.
Bài 8.
a. Cơng suất tiêu thụ của pin: P = P1.S. Cơng suất tiêu thụ của đèn: Pđ = P.Hp. của đèn: Pđ = P.Hp.
b. Điện năng của pin cung cấp: Q = A = p.Hp.t. Nhiệt l-ợng n-ớc thu: Q1 = Q.Ha. thu: Q1 = Q.Ha. L-ợng n-ớc đun sơi: m = 1 .(100 50) Q c = 16kg. Chúc các em ơn tập tốt và đạt kết quả cao!