Hãy kể tên một số dạng năng lượng mà em đã học. Lấy một ví dụ về sự chuyển hóa dạng năng lượng từ dạng này sang dạng khác. Trong quá trình chuyển hóa, năng lượng có được bảo toàn không? Tại sao?
Một số dạng năng lượng mà em đã học: Điện năng, quang năng, năng lượng sóng, …
Ví dụ về chuyển hóa năng lượng: Điện năng chuyển hóa thành nhiệt năng làm sôi nước.
Trong quá trình chuyển hóa, năng lượng có được bảo toàn vì ngoài chuyển hóa thành các năng lượng có ích, năng lượng còn được chuyển hóa thành dạng khác. Tổng các năng lượng được chuyển hóa thành sẽ bằng năng lượng ban đầu của hệ.
Điện được sử dụng rộng rãi trong mỗi gia đình chúng ta, điện năng đã chuyển hóa thành quang năng giúp bóng điện sáng, điện năng chuyển hóa thành nhiệt năng giúp bàn là nóng lên và điện năng chuyển hóa thành cơ năng giúp cánh quạt quay.
Bài viết này chúng ta sẽ cùng tìm hiểu về năng lượng là gì? các dạng năng lượng (điện năng, cơ năng, hóa năng, quang năng, nhiệt năng) và sự chuyển hóa giữa chúng.
I. Năng lượng
Bạn đang xem: Năng lượng là gì? Các dạng năng lượng và sự chuyển hóa giữa các dạng năng lượng – Vật lý 9 bài 59
– Ta nhận biết được một vật có cơ năng khi nó có khả năng thực hiện công, có nhiệt năng khi nó có thể làm nóng các vật khác.
* Ví dụ 1: Các trường hợp có cơ năng:
+ Tảng đá được nâng lên khỏi mặt dất (có khả năng thực hiện công cơ học).
+ Chiếc thuyền chạy trên mặt nước có năng lượng dưới dạng động năng.
* Ví dụ 2: Biểu hiện của nhiệt năng là làm cho vật nóng lên
II. Các dạng năng lượng và sự chuyển hóa giữa chúng
Từ hình trên ta thấy có sự chuyển đổi năng lượng như sau:
Thiết bị A: (1) cơ năng thành điện năng, (2) điện năng thành nhiệt năng và quang năng.
Thiết bị B: (1) điện năng thành cơ năng, (2) động năng của khí thành động năng của cánh quạt.
Thiết bị C: (1) hóa năng thành nhiệt năng, (2) nhiệt năng thành cơ năng.
Thiết bị D: (1) hóa năng thành điện năng, (2) điện năng thành nhiệt năng và quang năng.
Thiết bị E: (1) đổi hướng truyền quang năng, (2) quang năng thành nhiệt năng.
Như vậy, từ dạng năng lượng ban đầu, ta nhận được dạng năng lượng cuối cùng như sau:
| Dạng năng lượng ban đầu | Dạng năng lượng cuối cùng mà ta nhận biết được |
| Hóa năng |
– Thành cơ năng trong thiết bị C. – Thành nhiệt năng trong thiết bị D. |
| Quang năng | – Thành nhiệt năng trong thiết bị E. |
| Điện năng |
– Thành cơ năng trong thiết bị B. – Thành quang năng trong thiết bị A và D. |
* Kết luận:
– Ta có thể nhận biết được các dạng năng lượng như hóa năng, quang năng, điện năng khi chúng được biến đổi thành cơ năng hoặc nhiệt năng.
– Mọi quá trình biến đổi trong tự nhiên đều có kèm theo sự biến đổi năng lượng từ dạng này sang dạng khác.
III. Bài tập vận dụng về năng lượng, sự chuyển hóa năng lượng
* Câu C5 trang 156 SGK Vật Lý 9: Ngâm một dây điện trở vào một bình cách nhiệt đựng 2 lít nước. Cho dòng điện chạy qua dây này trong một thời gian, nhiệt độ nước trong bình tăng từ 20oC lên 80oC. Tính phần điện năng mà dòng điện đã truyền cho nước. Cho nhiệt dung riêng của nước là 4200J/kg.K.
* Lời giải:
Bài cho: V = 2 lít nước ↔ m = 2kg; t1 = 20oC; t2 = 80oC; c = 4200J/kg.K; Tính: A = ?
– Nhiệt lượng mà nước nhận được làm cho nước nóng lên tính theo công thức:
Q = m.c.(t2 – t1) = 2.4200.(80 – 20) = 504000J.
– Nhiệt lượng này do dòng điện tạo ra và truyền cho nước, vậy có thể nói rằng dòng điện có năng lượng, gọi là điện năng. Chính điện năng này đã chuyển thành nhiệt năng làm nước nóng lên.
– Áp dụng định luật bảo toàn năng lượng cho các hiện tượng nhiệt và điện, ta có thể nói phần điện năng mà dòng điện đã truyền cho nước là 504000J.
Hy vọng với bài viết về Năng lượng, Các dạng năng lượng và sự chuyển hóa giữa các dạng năng lượng ở trên giúp ích cho các em. Mọi góp ý và thắc mắc các em hãy để lại nhận xét dưới bài viết để THPT Sóc Trăngghi nhận và hỗ trợ, chúc các em học tốt.
¤ Xem thêm các bài viết khác tại:
Đăng bởi: THPT Sóc Trăng
Chuyên mục: Giáo Dục
2 trả lời
Số vôn này có ý nghĩa gì? (Vật lý - Lớp 7)
2 trả lời
Số vôn này có ý nghĩa gì nếu acquy còn mới (Vật lý - Lớp 7)
1 trả lời
Dòng điện xoay chiều là gì (Vật lý - Lớp 9)
2 trả lời
Nhiệt lượng mà nước thu vào là bao nhiêu (Vật lý - Lớp 8)
2 trả lời
Theo như chúng ta được biết có thể chuyển hóa từ nguồn nước, nguồn gió, nguồn nhiệt,… để sản xuất ra điện. Đó được gọi là chuyển hóa năng lượng. Vậy chuyển hóa năng lượng là gì? Hãy cùng Blogchiase247 đi tìm hiểu sâu hơn về vấn đề này ngay trong bài viết sau đây.
Chuyển hóa năng lượng là gì?
Quá trình biến đổi năng lượng từ dạng này qua dạng khác chính là chuyển hóa năng lượng. Trong vật lý năng lượng chính là một đại lượng cung cấp khả năng thực hiện công việc hay cung cấp nhiệt. Theo định luật bảo toàn năng lượng, ngoài khả năng chuyển hóa ra thì năng lượng còn có thể truyền đến 1 vị trí hoặc vật thể khác. Tuy nhiên nó không thể phá hủy hay được tạo ra.
Con người sử dụng năng lượng vào trong các quá trình tự nhiên, hoặc với mục đích cung cấp 1 số dịch vụ cho con người như: chiếu sáng, làm lạnh, sưởi ấm, vận hành máy móc,…
Ví dụ: Con người sẽ sử dụng thế năng hóa học của lò đốt nhiên liệu chuyển thành nhiệt năng. → Tiếp đến chuyển đến không khí làm tăng nhiệt độ để có thể sưởi ấm cả ngôi nhà.
Tổng hợp ví dụ về chuyển hóa năng lượng
Sau đây là một số ví dụ để giúp cho người đọc dễ hình dung hơn về chuyển hóa năng lượng.
Ví dụ về bộ chuyển đổi năng lượng trong máy
Một xí nghiệp sản xuất điện đốt than liên quan đến những quy trình quy đổi năng lượng sau:
- Trong quá trình đốt cháy, năng lượng hóa học có trong than sẽ được chuyển hóa thành nhiệt năng trong khí thải.
- Thông qua trao đổi nhiệt, nhiệt năng của khí thải sẽ được chuyển hóa thành nhiệt năng của hơi nước.
- Trong tuabin, nhiệt năng của hơi nước được chuyển thành cơ năng.
- Năng lượng cơ học của tuabin sẽ được máy phát chuyển hóa thành năng lương điện. Đây cũng chính là sản lượng cuối cùng trong quy trình chuyển đổi năng lượng.
Ở trong 1 mạng lưới hệ thống như vậy, bước đầu và bước cuối sẽ có hiệu suất cao. Còn 2 bước còn lại sẽ có hiệu suất kém hơn. Còn các trạm điện chạy bằng khí đốt có thể đạt được hiệu suất quy đổi 50%. Còn các trạm than và đốt dầu có hiệu suất kém hơn.
Các chuyển đổi năng lượng khác
Có rất nhiều thiết bị và máy móc chuyển hóa năng lượng từ dạng này trở thành dạng khác. Bao gồm:
- Nhiệt điện, năng lượng địa nhiệt, nhiệt điện đại dương (Nhiệt thành năng lượng điện)
- Động cơ nhiệt (Nhiệt thành năng lượng cơ học)
- Micro (Âm thanh sang năng lượng điện)
- Đập thủy điện (Thế năng trọng trường trở thành năng lượng điện)
- Ma sát (Động năng thành Nhiệt)
- Máy phát điện, năng lượng sóng (Công cơ học hoặc động năng trở thành năng lượng điện)
- Pin điện, Pin nhiên liệu (Năng lượng hóa học thành năng lượng điện)
- Đèn điện, Lửa (Năng lượng điện thành ánh sáng và nhiệt)
- Cối xay gió (Năng lượng gió thành năng lượng cơ học hoặc là năng lượng điện)
- Quang hợp (Bức xạ điện từ thành năng lượng hóa học)
- Lò sưởi điện (Năng lượng điện thành Nhiệt)
- Thủy phân ATP (Năng lượng hóa học trong adenosine triphosphate thành năng lượng cơ học).
Các dạng năng lượng phổ biến nhất hiện nay
Năng lượng từ than đá
Than đá chính là một loại năng lượng hóa thạch. Dạng năng lượng này có tốc độ tái tạo cực kỳ chậm và nhanh cạn kiệt. Chi phí khai thác cũng như sử dụng năng lượng này bị đẩy giá lên rất cao. Và có ảnh hưởng rất lớn đến với môi trường sống.
Hiện nay trên thế giới vẫn còn tồn tại nhiều nhà máy công nghiệp khai thác than đá. Tuy nhiên các nhà máy này đều hướng về nguồn năng lượng hiệu quả. Điều đã khiến cho chi phí trở nên rẻ hơn và bảo vệ được môi trường.
Thủy điện
Vốn có lợi thế về địa hình sông núi, do đó mà tại Việt Nam có rất nhiều Thủy điện. Số lượng thủy điện tại nước ta chiếm tỉ trọng lên đến 22% trên thế giới. Tuy nhiên để có thể xây dựng lên một nhà máy thủy điện sẽ ảnh hưởng đến địa lý và môi trường xung quanh nó.
Nhưng không thể bàn cãi về những lợi ích mà thủy điện mang lại. Thủy điện góp phần tiết kiệm được rất nhiều chi phí khai thác. Đồng thời đây cũng là nguồn năng lượng tái tạo.
Năng lượng từ dầu mỏ, khí đốt
Từ sau thế kỷ 20, con người bắt đầu chuộng sử dụng năng lượng từ khí đốt và dầu mỏ. Những năng lượng này nắm giữ vai trò quan trọng trong nhiều lĩnh vực sản xuất, cũng như đời sống của con người hiện nay, Dầu mỏ và khí đốt là những nguyên liệu không thể phục hồi được giống như than đá.
Năng lượng mặt trời
Mặt trời là nguồn năng lượng vô tận và được sử dụng phổ biến tại nước ta. Có rất nhiều địa phương đã áp dụng nguồn năng lượng này vào trong công việc sản xuất.
Năng lượng gió
Năng lượng gió được tạo nên từ các luồng không khí chuyển động ở bên trong khí quyển. Ở những vị trí thường xuyên có gió thì sẽ cung cấp được nguồn gió liên tục đến các tuabin. Năng lượng được tạo ra từ gió sẽ được sử dụng trong việc vận hành 1 số thiết bị nhất định.
Năng lượng hạt nhân
Đây là nguồn năng lượng đem đến hiệu suất vô cùng cao. Khả năng cung ứng cũng như năng suất của năng lượng hạt nhân là vô cùng lớn. Do đó mà nhiều quốc gia đã áp dụng năng lượng này vào trong các ngành công nghiệp.
Để có thể khai thác được năng lượng hạt nhân yêu cầu phải có trình độ kỹ thuật cực cao. Bởi lẽ nếu như để nguồn năng lượng này xảy ra sự cố thì sẽ đem lại rủi ro rất cao. Do đó có nhiều quốc gia cấm hoặc không khuyến khích sử dụng năng lượng này.
Năng lượng địa nhiệt
Đây là một dạng năng lượng còn khá mới mẻ. Nguồn năng lượng này được khai thác và sử dụng dưới dạng điện và dạng nhiệt.
Hy vọng bài viết trên đã giúp bạn hiểu được chuyển hóa năng lượng là gì? Cũng như biết được các dạng năng lượng phổ biến nhất hiện nay. Đừng quên theo dõi Blogchiase247 để biết thêm nhiều kiến thức thú vị và mới lạ.