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11.2 能量转化的方向性和效率 一、能量转化的方向性 如同水总是自发地从高处往低处流,能量的流向也并不是随意的。 这些情形可能吗 一杯水静置一段时间后,其中的一部分水自行从另一部分水中吸取热量,沸腾成水蒸气 ? 另一部分水则内能减少,凝结成冰 ? 这些情形可能吗 枯萎的花儿,自发从空气中吸取能量和水分,重焕青春? 这些情形可能吗 坡底的巨石从周围环境中获取能量,滚向坡顶? 这些情形可能吗 汽车从北京开到天津,掉转车头,可以不再消耗新的燃料,从空气、尾气中吸取能量,返回北京? 一、能量转化的方向性 能量转化具有 ; 如果某个过程涉及了热量,能量的转化(和转移)将无法自发地沿 发生,除非我们耗费额外的能量提供帮助; 方向性 反方向 一、能量转化的方向性 为什么能量是守恒的,我们仍然要节约能源呢? 生成 转移 总量 (1)我们对能量的利用,无法避免涉及热量的 与 ; (2)每一次能量的利用,都会减少这个世界上可利用、便于利用的能量的 。 二、能量转化中的效率 在实际工作和生活中,人们把一种能量转化为另一种能量总是为了某种目的: 用燃气灶烧水,目的是为了把水烧热或烧开; 使用电梯是为了把人或物体提高到一定的高度; 二、能量转化中的效率 使用电梯时每消耗 1 度的电能完全转化成人或物体的势能 。 不能 烧水时将天然气燃烧产生的热量完全传递给水壶中的水 。 这些愿望能实现吗 ? 二、能量转化中的效率 所有能量利用的过程中,能量损耗不可避免,如烧水过程中,有一定比例的热量会散发到大气、壶体中; 二、能量转化中的效率 输入能量 : 输出有效能量 : 输出无效能量 : 输入能量=输出有效能量+输出无效能量 散发到大气、壶体中的那部分能量(电器自身吸收的热量); 水吸收的那部分能量(用来做有用功的能量); 天然气完全燃烧释放出的化学能(电流通过用电器所做的功); 二、能量转化中的效率 能量转化效率 = 输出有效能量 / 输入能量,即 η=w 有 /w 总 ; 任何情况下, η 查看更多

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