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? Show
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. Có mấy dạng năng lượng? Kể tên, lấy ví dụ về sự chuyển hóa giữa các dạng năng lượng đó
Có mấy dạng năng lượng? Kể tên, lấy ví dụ về sự chuyển hóa giữa các dạng năng lượng đó Các câu hỏi tương tự Đáp án và lời giải chính xác cho câu hỏi “Có những dạng năng lượng nào?” cùng với kiến thức mở rộng về Vật lý là những tài liệu học tập vô cùng bổ ích dành cho thầy cô và bạn học sinh. Trả lời câu hỏi: Có những dạng năng lượng nào?- Các dạng năng lượng:Cơ năng, nhiệt năng, hóa năng, quang năng, điện năng, năng lượng hạt nhân Con người 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. - Các dạng năng lượng phổ biến bao gồmđộng năngcủa vật chuyển động,năng lượng tiềm tàngđược lưu trữ bởi vị trí của vật trongtrườnglực (lực hấp dẫn,điệnhoặctừ),năng lượng đàn hồiđược lưu trữ bằng cách kéo căng vật thể rắn,năng lượng hóa họcđược giải phóng khi nhiên liệubị đốt cháy,năng lượng bức xạmang theo ánh sáng vànăng lượng nhiệtdonhiệt độcủa một vật thể. Tiếp theo đây, hãy cùng Top lời giải tìm hiểu nhiều hơn những kiến thức về năng lượng nhé! Kiến thức tham khảo về Năng lượng.1. Năng lượng là gì?- Năng lượnglàđại lượng vật lýmà phải đượcchuyểnđến mộtđối tượngđể thực hiện mộtcôngtrên, hoặc đểlàm nóng, các đối tượng. -Năng lượng là mộtđại lượng được bảo toàn; định luậtbảo toàn năng lượngcho biết năng lượng có thể đượcchuyển đổithành các dạng khác nhau, nhưng không tự nhiên sinh ra hoặc mất đi. -Đơn vị SIcủa năng lượng làjun, đó làcônglàm cho một đối tượng di chuyển với khoảng cách 1métđể chống lại mộtlựccó giá trị 1newton. 2. Cách nhận biết một vật có năng lượng+ Ta nhận biết được một vật có năng lượng khi vật có khả năng thực hiện công (cơ năng) hay làm nóng các vật khác (nhiệt năng). + Ta nhận biết được hóa năng, quang năng khi chúng chuyển hóa thành cơ năng hay nhiệt năng. + Nói chung, mọi quá trình biến đổi đều kèm theo sự chuyển hóa năng lượng từ dạng này sang dạng khác. 3. Mối quan hệ giữa khối lượng và năng lượng-Khối lượngvà năng lượng có liên quan chặt chẽ với nhau. -Do sựtương đương năng lượng khối lượng, bất kỳ vật thể nào có khối lượng khi đứng yên (gọi làkhối lượng nghỉ) cũng có một lượng năng lượng tương đương có dạng gọi lànăng lượng nghỉvà bất kỳ năng lượng bổ sung nào (dưới mọi hình thức) mà vật thể có được ở trên năng lượng nghỉ sẽ tăng tổng khối lượng của vật thể giống như nó tăng tổng năng lượng của nó. -Ví dụ, sau khi làm nóng một vật thể, sự gia tăng năng lượng của nó có thể được đo bằng một sự gia tăng nhỏ về khối lượng, với mộtthang đođủ nhạy. 4. Sự chuyển hóa năng lượng trong các hiện tượng cơ-nhiệt-điệnBiến đổi thế năng thành động năng và ngược lại. Hao hụt cơ năng. - Trong các hiện tượng tự nhiên, thường có sự biến đổi giữa thế năng và động năng. Cơ năng luôn luôn giảm. Phần cơ năng hao hụt đi đã chuyển hóa thành nhiệt năng. - Nếu cơ năng của vật tăng thêm so với ban đầu thì phần tăng thêm là do dạng năng lượng khác chuyển hóa thành. Biến đổi cơ năng thành điện năng và ngược lại. Hao hụt cơ năng - Trong động cơ điện, phần lớn điện năng chuyển hóa thành cơ năng - Trong các máy phát điện, phần lớn cơ năng chuyển hóa thành điện năng - Phần năng lượng hữu ích thu được cuối cùng bao giờ cũng nhỏ hơn phần năng lượng ban đầu cung cấp cho máy. - Phần năng lượng hao hụt đi biến đổi thành dạng năng lượng khác. 5. Định luật bảo toàn năng lượng-Năng lượng không tự nhiên sinh ra cũng không tự nhiên mất đi mà nó chỉ chuyển hóa từ dạng này sang dạng khác hoặc từ vật này sang vật khác. Đây được coi là định luật cơ bản của vật lý học. -Ví dụ: Nếu thả một hòn bi từ trên cao xuống một cái chén thì năng lượng của hòn bi là thế năng hấp dẫn, rơi vào chén và chuyển động quanh thành chén là động năng, đồng thời phát ra tiếng động là âm năng. Ngoài ra bi còn ma sát với thành chén tạo ra nhiệt năng, vậy ta có thể thấy từ một dạng năng lượng là thế năng đã chuyển hóa thành ba dạng năng lượng như đã nêu ở trên. 6. Câu hỏi trắc nghiệmCâu 1:Ta nhận biết trực tiếp được một vật có nhiệt năng khi nó có khả năng nào?
A. Làm tăng thể tích vật khác. B. Làm nóng một vật khác. C. Sinh ra lực đẩy làm vật khác chuyển động. D. Nổi trên mặt nước. Câu 2:Bằng các giác quan, căn cứ vào đâu mà ta nhận biết được là một vật có nhiệt năng? A. Có thể kéo, đẩy các vật B. Có thể làm biến dạng vật khác. C. Có thể làm thay đổi nhiệt độ các vật. D. Có thể làm thay đổi màu sắc các vật khác. Câu 3:Trong nồi cơm điện, năng lượng nào đã được chuyển hóa thành nhiệt năng? A. Cơ năng B. Điện năng C. Hóa năng D. Quang năng Câu 4:Trong những biểu hiện dưới đây, biểu hiện nào là biểu hiện của năng lượng? A. Truyền được âm. B. Làm cho vật nóng lên. C. Phản chiếu ánh sáng. D. Tán xạ được ánh sáng. Câu 5:Trong trường hợp dưới đây, trường hợp nào có cơ năng? A. Quả bóng đang bay lên cao. B. Tảng đá được nâng lên khỏi mặt đất. C. Cánh quạt đang quay. D. Các trường hợp A, B, C đều có cơ năng. Câu 6:Con người có thể nhận biết trực tiếp dạng năng lượng nào sau đây? A. Cơ năng. B. Điện năng. C. Hóa năng. D. Quang năng. Câu 7:Ta nhận biết trực tiếp được một vật có nhiệt năng khi vật đó có khả năng A. Giữ cho nhiệt độ không đổi. B. Sinh ra lực đẩy làm vật khác chuyển động. C. Làm nóng một vật khác. D. Nổi được trên mặt nước. Câu hỏi: Nêu ví dụ về các dạng năng lượng trong tế bào Trả lời: Trong tế bào năng lượng tồn tại ở các dạng như: - Nhiệt năng. - Hóa năng: Tích trữ trong các liên kết hóa học. - Điện năng: Trong các xung thần kinh. Dạng chủ yếu của năng lượng trong tế bào là hóa năng. Sau đây hãy cùng Top lời giải tìm hiểu chi tiết hơn nhé! 1. Khái niệm năng lượng- Năng lượng là đại lượng đặc trưng cho khả năng sinh công. - Tùy trạng thái có sẵn sàng sinh công hay không, năng lượng chia thành 2 loại: + Động năng: Dạng năng lượng sẫn sàng sinh ra công. + Thế năng: Năng lượng dự trữ, có tiềm năng sinh công. - Năng lượng trong tế bào có nhiều dạng: hóa năng, nhiệt năng, điện năng. + Nhiệt năng: Giữ nhiệt độ ổn định cho cơ thể và tế bào. + Điện năng: Sự chênh lệch nồng độ các ion trái dấu giữa 2 phía của màng tạo ra chênh lệch điện thế. + Hóa năng: Năng lượng tiềm ẩn trong các liên kết hóa học (ATP). Hóa năng là năng lượng chủ yếu của tế bào. 2. ATP – Đồng tiền năng lượng của tế bàoATPlà phân tử mangnăng lượng, có chức năng vận chuyển năng lượng đến các nơi cần thiết đểtế bàosử dụng. Chỉ có thông qua ATP, tế bào mới sử dụng được thế năng hóa học cất giấu trong cấu trúc phân tử hữu cơ. Cụ thể khi một phân tửglucosephân giải thành CO2và nước, thì có 686kcal/mol được giải phóng. Ở ống nghiệm, năng lượng đó tỏa đi dưới dạngnhiệt năngmà chỉ có máy hơi nước mới có khả năng chuyển nhiệt thành công cơ học, còn trong tế bào thì không có khả năng đó. Hóa năng được giải phóng trong tế bào sẽ được một cơ chế chuyển dịch thế năng hóa học, truyền dần từ phân tử này sang phân tử khác; nghĩa là năng lượng mà một phân tử mất đi sẽ được chuyển dịch sang cấu trúc hóa học của một phân tử khác do đó không chuyển thành nhiệt. ATP tức adenosin triphosphat. Phân tử này có 3 phần: một cấu trúc vòng có các nguyên tử C, H và N được gọi làadenine; một phân tử đường 5 carbon làribosevà 3 nhóm phosphat kế tiếp nhau nối vào chất đường. Phân tử ATP phân giải, nhả năng lượng như sau: với sự có mặt của nước, khi gãy liên kết giữa oxy với nguyên tửphosphorcuối cùng thì tách ra một phân tửphosphatvô cơ (Pi), còn lại làAdenosin Diphosphat(ADP) và có 12kcal/mol được giải phóng. Quá trình ngược lại tổng hợp ATP từ ADP và Pi cũng phải cung cấp cho ADP một lượng năng lượng 12Kcal/mol. - ATP là hợp chất cao năng gồm: Bazơ nitơ ađênin, đường ribôzơ và 3 nhóm phôtphat. ⟶⟶Liên kết giữa 2 nhóm phôtphat cuối cùng dễ bị phá vỡ để giải phóng năng lượng. a) Cấu trúc hóa học của ATPb) Mô hình cấu trúc không gian của ATP.Trong tế bào, năng lượng trong ATP được sử dụng vào các việc chính như:
- Tổng hợp nén các chất hoá học cần thiết cho tế bào: Những tế bào đang sinh trưởng mạnh hoặc những tế bào tiết ra các prôtêin với tốc độ cao có thể tiêu tốn tới 75% lượng ATP mà tế bào tạo ra. - Vận chuyển các chất qua màng: Vận chuyển chủ động tiêu tốn nhiều năng lượng. Ví dụ, tế bào thận của người cần sử dụng tới 80% lượng ATP được tế bào sản sinh ra để vận chuyển các chất qua màng trong quá trình lọc máu. - Sinh công cơ học: Sự co của các tế bào cơ tim và cơ xương tiêu tốn một lượng ATP khổng lồ. Khi ta nâng một vật nậng, gần như toàn bộ ATP của tế bào cơ bắp phải được huy động tức thì. 3. Chuyển hóa năng lượngChuyển hóa năng lượng là quá trình biến đổi năng lượng từ dạng này sang dạng khác. Trong vật lý, năng lượng là một đại lượng cung cấp khả năng thực hiện công việc hoặc cung cấp nhiệt. Ngoài khả năng chuyển hóa, theo định luật bảo toàn năng lượng, năng lượng có thể truyền đến một vị trí hoặc vật thể khác, nhưng nó không thể được tạo ra hoặc bị phá hủy. Năng lượng có thể được sử dụng trong các quá trình tự nhiên hoặc để cung cấp một số dịch vụ cho xã hội như sưởi ấm, làm lạnh, chiếu sáng hoặc thực hiện công việc cơ khí để vận hành máy móc. Ví dụ: Để sưởi ấm một ngôi nhà, lò đốt nhiên liệu, mà thế năng hóa học của chúng được chuyển thành nhiệt năng, sau đó được chuyển đến không khí của ngôi nhà để tăng nhiệt độ của nó. 4. Chuyển hóa vật chất- Chuyển hóa vật chất là tập hợp các phản ứng sinh hoá xảy ra bên trong tế bào giúp tế bào thực hiện các đặc tính đặc trưng của sự sống như sinh trưởng, phát triển, cảm ứng, sinh sản,…Chuyển hóa vật chất luôn kèm theo chuyển hóa năng lượng. - Chuyển hóa vật chất gồm 2 mặt: + Quá trình đồng hoá: tổng hợp chất hữu cơ phức tạp từ các chất đơn giản kèm theo tích lũy năng lượng trong các hợp chất đó. + Quá trình dị hoá: phân giải các chất hữu cơ phức tạp thành các chất đơn giản và giải phóng năng lượng. 5. Năng lượng trong cơ thể là gì?Năng lượnglà nhiên liệu cần thiết cho quá trình sống, tăng trưởng, vận động và tiêu hóa thức ăn. Các chất sinh năng lượng sẽ tham gia vào các chu trình chuyển hóa khác nhau bên trong tế bào, thực chất là phản ứng oxy hóa các chất sinh năng lượng để tạo nên các chất chuyển hóa và kèm theo đó là các dạng năng lượng khác nhau, thường nhất là ở dạng nhiệt năng. Năng lượng này dùng làm cơ sở cho hoạt động tế bào, từ đó là cơ sở cho hoạt động của các cơ quan trong cơ thể. 6.Cơ thể tiêu hao năng lượng như thế nào.Mức năng lượng mà cơ thể hấp thu được cần phải cân bằng với năng lượng tiêu hao cho việc duy trì sự sống và hoạt động. Sự hấp thu và tiêu hao năng lượng ở người trưởng thành khỏe mạnh về cơ bản là cân bằng, được thể hiện chủ yếu ở mức cố định tương đối về trọng lượng cơ thể. Nếu hấp thu năng lượng lớn hơn tiêu hao thì trọng lượng cơ thể sẽ tăng lên. Nếu hấp thu năng lượng nhỏ hơn tiêu hao thì trọng lượng sẽ giảm xuống. Cơ thể hàng ngày tiêu hao năng lượngvào 3 mục đích: -Những hoạt động sinh nhiệt: là năng lượng sử dụng cho quá trình tiêu hóa, sự hấp thụ của đường ruột, chứa thức ăn của dạ dày… Phần này chỉ chiếm khoảng 10% trên tổng số năng lượng tiêu thụ của cơ thể. -Những hoạt động cơ bản của cơ thể: là năng lượng cung cấp cho những hoạt động như hít thở, hoạt động của các cơ quan, tế bào… Chúng chiếm tới 60 – 70% năng lượng tiêu thụ của cơ thể. -Những hoạt động vật lý: đây là năng lượng dùng cho những sinh hoạt hàng ngày của chúng ta như đi lại, chơi thể thao, làm việc… 20 – 30% là năng lượng mà dành cho những hoạt động này. Chúng ta chỉ có thể tác động vào phần này để cân bằng lượng năng lượng cho cơ thể. |
