KNOWLEDGE HYPERMARKET


Второй энергетический закон: качество энергии будет снижено
(Новая страница: «<metakeywords>Гипермаркет Знаний - первый в мире!, Гипермаркет Знаний, Экология, 7 класс, урок, на ...»)
 
Строка 37: Строка 37:
Второй закон
Второй закон
-
Высококачественная энергия способна превращаться в низкокачественную с малыми потерями,
+
'''Высококачественная энергия способна превращаться в низкокачественную с малыми потерями, но обратное превращение невозможно.'''
-
но обратное превращение невозможно Вообще, конечно, можно получать энергию более высокого качества из низкокачественной.
+
 
 +
Вообще, конечно, можно получать энергию более высокого качества из низкокачественной.
 +
 
 +
Например, можно превратить часть высококачественной энергии в энергию отличного качества, скажем, химическую энергию в электрическую на тепловой электростанции. Но одновременно при этом бóльшая часть начальной высококачественной энергии будет  превращаться в энергию низкого качества (тепловую). В результате все равно качество энергии в целом снижается. Это фундаментальное свойство энергии и её превращений (2 закон) можно выразить ещё в такой форме:
 +
 
 +
'''Невозможно создать машину, которая полностью превращала бы данное количество тепловой энергии в полезную работу'''
 +
 
 +
Или:
 +
 
 +
'''Когда данное количество энергии превращается в другую форму, качество энергии снижается'''
 +
 
 +
Поэтому мы называем второй закон законом качества энергии.
 +
 
 +
'''Подумайте и ответьте:'''
 +
 
 +
1. Назначение паровоза и электровоза одинаково. Почему электровозы вытеснили паровозы
 +
с железных дорог?
 +
2. Попробуйте перечислить все каналы потерь энергии при движении автомобиля.
''4-9 классы. Учебное пособие для средней школы. СПб. 2008. — 88 стр., илл. И. Лорентзен.''  
''4-9 классы. Учебное пособие для средней школы. СПб. 2008. — 88 стр., илл. И. Лорентзен.''  

Текущая версия на 14:29, 4 июня 2013

Гипермаркет знаний>>Экология>>Экология 7 класс>> Второй энергетический закон: качество энергии будет снижено

§ 4. Второй энергетический закон: качество энергии будет снижено

Почему едет автомобиль, изображенный на рисунке? Часть химической энергии бензина преобразуется в двигателе в кинетическую энергию и используется для разгона и движения автомобиля. Мы называем это полезной энергией, или работой. Остальная часть энергии (помните закон количества?) переходит в окружающую среду как тепловая энергия. Мы называем эту часть энергии энергетическими потерями.

Этот упрощенный пример демонстрирует другое свойство энергии: каждый раз, когда энергия переходит из одной формы в другую, только часть энергии расходуется с пользой, остальная часть теряется бесполезно и переходит в виде тепла в окружающую среду. Величина полезной части сильно различается в зависимости от формы энергии и используемой технологии.

Тепловые машины превращают тепловую энергию в удобную для потребления энергию, например, механическую или электрическую.

Бензиновый двигатель — пример такой машины. Тепловые машины превращают энергию не очень экономно. Большинство тепловых электростанций превращают в электроэнергию не более 40 % энергии, получаемой при сгорании нефти, газа или угля. При этом оставшиеся 60 % энергии выбрасываются в окружающую среду в виде тепла. Атомные электростанции в этом смысле ещё хуже. Реально они превращают в электроэнергию не более 30 % энергии ядерного горючего, а 70 % уходят на нагревание окружающей среды.

Не все формы энергии для нас, потребителей, одинаково ценны: у них разное энергетическое качество. Что это значит? Попробуем оценить качество энергии, или её энергетическую ценность для нас. Сравним одинаковые количества электрической и тепловой энергий. Первую мы можем использовать и для освещения, и для обогрева, и для совершения механической работы. Вторую мы можем использовать практически только для обогрева, и при этом значительная её часть при передаче на расстояние безвозвратно теряется. Та или иная форма энергии обладает высоким качеством, если большая часть энергии в этой форме может превращаться в другую полезную форму с малыми потерями. Чем большую часть данного вида энергии можно использовать для производства полезной работы, тем выше качество данного источника энергии. Вот почему в приведенном нами примере качество электрической энергии выше, чем тепловой.

Можно классифицировать формы энергии по качеству следующим образом:

Отличное качество. Примеры: потенциальная энергия, кинетическая энергия, электрическая энергия.

Высокое качество. Примеры: ядерная энергия, химическая энергия, высоко- температурная тепловая энергия (температура выше 100 °С).

Низкое качество. Пример: низкотемпературная тепловая (температура ниже 100 °С).

Вы можете спросить, почему ядерная энергия имеет высокое качество, а атомные электростанции дают так мало полезной энергии (только 30 %)? Дело в том, что на АЭС электрическая энергия вырабатывается электрическими генераторами, которые приводятся во вращение паровыми турбинами, как на обычных тепловых электростанциях. Ядерная энергия в ядерном реакторе преобразуется сначала в тепловую, а затем в турбине и генераторе — в электрическую. Ядерная энергия превращается в тепловую очень хорошо, а вот тепловая в электрическую — как и на обычных тепловых электростанциях — не очень.

Таким образом, любое энергетическое превращение сопровождается образованием тепла, которое в конце концов безвозвратно рассеивается в окружающую среду. Иными словами, полезная энергия убывает. Теряется не энергия вообще, а энергия, которая могла бы быть направлена для производства полезной работы.

Об этом свойстве энергии говорит второй закон:

Второй закон

Высококачественная энергия способна превращаться в низкокачественную с малыми потерями, но обратное превращение невозможно.

Вообще, конечно, можно получать энергию более высокого качества из низкокачественной.

Например, можно превратить часть высококачественной энергии в энергию отличного качества, скажем, химическую энергию в электрическую на тепловой электростанции. Но одновременно при этом бóльшая часть начальной высококачественной энергии будет превращаться в энергию низкого качества (тепловую). В результате все равно качество энергии в целом снижается. Это фундаментальное свойство энергии и её превращений (2 закон) можно выразить ещё в такой форме:

Невозможно создать машину, которая полностью превращала бы данное количество тепловой энергии в полезную работу

Или:

Когда данное количество энергии превращается в другую форму, качество энергии снижается

Поэтому мы называем второй закон законом качества энергии.

Подумайте и ответьте:

1. Назначение паровоза и электровоза одинаково. Почему электровозы вытеснили паровозы с железных дорог? 2. Попробуйте перечислить все каналы потерь энергии при движении автомобиля.

4-9 классы. Учебное пособие для средней школы. СПб. 2008. — 88 стр., илл. И. Лорентзен.


Экология для 7 класса, учебники и книги по экологии скачать, библиотека онлайн


Содержание урока
1236084776 kr.jpg конспект урока
1236084776 kr.jpg опорный каркас  
1236084776 kr.jpg презентация урока
1236084776 kr.jpg акселеративные методы 
1236084776 kr.jpg интерактивные технологии 

Практика
1236084776 kr.jpg задачи и упражнения 
1236084776 kr.jpg самопроверка
1236084776 kr.jpg практикумы, тренинги, кейсы, квесты
1236084776 kr.jpg домашние задания
1236084776 kr.jpg дискуссионные вопросы
1236084776 kr.jpg риторические вопросы от учеников

Иллюстрации
1236084776 kr.jpg аудио-, видеоклипы и мультимедиа 
1236084776 kr.jpg фотографии, картинки 
1236084776 kr.jpg графики, таблицы, схемы
1236084776 kr.jpg юмор, анекдоты, приколы, комиксы
1236084776 kr.jpg притчи, поговорки, кроссворды, цитаты

Дополнения
1236084776 kr.jpg рефераты
1236084776 kr.jpg статьи 
1236084776 kr.jpg фишки для любознательных 
1236084776 kr.jpg шпаргалки 
1236084776 kr.jpg учебники основные и дополнительные
1236084776 kr.jpg словарь терминов                          
1236084776 kr.jpg прочие 

Совершенствование учебников и уроков
1236084776 kr.jpg исправление ошибок в учебнике
1236084776 kr.jpg обновление фрагмента в учебнике 
1236084776 kr.jpg элементы новаторства на уроке 
1236084776 kr.jpg замена устаревших знаний новыми 

Только для учителей
1236084776 kr.jpg идеальные уроки 
1236084776 kr.jpg календарный план на год  
1236084776 kr.jpg методические рекомендации  
1236084776 kr.jpg программы
1236084776 kr.jpg обсуждения


Интегрированные уроки


Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, напишите нам.

Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь - Образовательный форум.