【知识点梳理】
1. 能量耗散
自然界中能量虽然守恒,但能量转化和转移却具有方向性,符合热力学第二定律,即能量是由有序度较高向无序度较高的方向发展(由无序度较小的状态向无序度较大的状态发展),这叫“能量耗散”(如集中度较高较有序的电能、机械能可自发地向集中度较低较分散的内能转化)
2、低品质能量:
热机虽然能让内能向机械能转化,但必须要存在温度差,且内能不能全额转化为机械能(气体吸收热量膨胀做功,吸收的热量不可能全部转化为功,做完功后气体温度肯定比其原来温度高),因此内能相比电能、机械能来说,是一种低品质的能量。
3、人类能源的利用总是让高品质的能量(如电能、石油)向低品质的能量(如内能)转化。
【同步习题】
1.(多选)下列关于能量耗散的说法,正确的是( )
A.能量耗散使能的总量减少,违背了能量守恒定律
B.能量耗散是指耗散在环境中的内能再也不能被人类利用
C.各种形式的能量向内能的转化,是能够自动全额发生的
D.能量耗散导致能量品质的降低
【答案】BCD
【解析】能量耗散是能量在转化的过程中有一部分以内能的形式被周围 环境吸收,遵守能量守恒定律,但使得能量品质降低,故A错,D对;耗散的内能无法再被利用,B项对;其他形式的能在一定的条件下可以全部转化为内能,但相反过程却不能够全额进行,C项对.故选B、C、 D。
2.下列说法正确的是( )
A.随着科技的发展,永动机是可以制成的
B.太阳照射到地球上的光能转化成了其他形式的能量,但照射到宇宙空间的能量都消失了
C.“既要马儿跑,又让马儿不吃草”违背了能量守恒定律,因而是不可能的
D.有种“全自动”手表,不用上发条,也不用任何形式的电源,却能一直走动,说 明能量可以凭空产生
【答案】C
【解析】永动机是指不消耗或少消耗 能量,而可以大量对外做功的装置,这种装置违背了能量守恒定律,所以永动机是永远不可能制成的,A错误;太阳辐射大量的能量,地球只吸收了极少的一部分,使万物生长,但辐射到宇宙空间的能量也没有消失,而是转化成了别的能量,B错误;马和其他动物,包括人,要运动,必须消耗能量,C正确;所谓“全自动”手表,内部还是有能量转化装置的,一般是一个摆锤,当人戴着手表活动时,使摆锤不停摆动,给游丝弹簧补充能量,才会维持手表的运行,如果把这种手表放在桌面上静置几天,它一定会停止走动的,D错误
3、(多选)下列说法中正确的是( )
A.能量的耗散从能量的转化角度反映出了自然界中的宏观过程具有方向性
B.空调机既能致热又能致冷,说明热传递不存在方向性
C.如果气体分子总数不变,而气体温度升高,气体分子的平均动能增大,因此压强必然增大
D.热量总是自发的从分子平均动能大的物体传递到分子平均动能小的物体
【答案】AD
【解析】能量耗散反映了能量转化具有方向性,A正确;由热力学第二定律知B错误;气体压强由分子总数、温度、体积三者决定,C错误;热量总是自发地由温度高的物体传递到温度低的物体,故D正确