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。
2.能量转化的方向性和效率
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
?
能量转化的方向性
枯萎的花儿,自发从空气中吸取能量和水分,重焕青春?
坡底的巨石从周围环境中获取能量,滚向坡顶?
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?
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)就将是“覆水难收”,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
归纳
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;
能量转化中的效率
这些愿望能实现吗:
烧水时将天然气燃烧产生的热量完全传递给水壶中的水?
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?
骑自行车时我们消耗的每一分体能全部转化自行车的人的动能?
不能
不能
不能
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。
输入能量: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);
输出有效能量:水吸收的那部分能量(用来做有用功的能量);
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)。
输入能量=输出有效能量+输出无效能量
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