Bai 60: Dinh luat bao toan nang luong

 Bài 60: ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN NĂNG LƯỢNG

KIẾN THỨC TRỌNG TÂM

1. Định luật bảo toàn năng lượng: Năng lượng không tự sinh ra hoặc tự mất đi mà chỉ chuyển hóa từ dạng này sang dạng khác, hoặc truyền từ vật này sang vật khác.

60.1 Trong nhà máy thủy điện có một tuabin. Khi tuabin này quay làm cho máy phát điện quay theo, cung cấp cho ta năng lượng điện. Tuabin này quay liên tục nhờ nước ở hồ chứa mà ta không mất công bơm lên. Phải chăng tuabin này là một động cơ vĩnh cửu ? Vì sao ?

Đáp án: Không phải, muốn cho tuabin chạy, phải cung cấp cho nó năng lượng của nước từ trên cao chảy xuống.Ta không phải bơm nước lên, nhưng chính mặt trời đã cung cấp nhiệt năng làm cho nước bốc hơi bay lên cao thành mây rồi mưa rơi xuống hồ chứa nước trên cao.

60.2 Một cây búa máy rơi từ độ cao h xuống, đập vào đầu một cái cọc sắt ở dưới đất. Dựa vào định luật bảo toàn năng lượng, hãy dự đoán xem búa đập vào cọc sẽ có những dạng năng lượng nào xuất hiện và có hiện tượng gì xảy ra kèm theo ?

Đáp án: Nhiệt năng: Đầu cọc bị đập mạnh nóng lên. Cơ năng: Cọc chuyển động ngập sâu vào đất.

60.3 Một quả bóng cao su được ném từ độ cao h xuống nền đất cứng và bị nảy lên. Sau mỗi lần nảy lên, độ cao giảm dần, nghĩa là cơ năng giảm dần. Điều đó có trái với định luật bảo toàn năng lượng không ? Tại sao ? Hãy dự đoán xem còn có hiện tượng gì xảy ra với quả bóng ngoài hiện tượng bị nảy lên và rơi xuống.

Đáp án: Không trái với định luật bảo toàn năng lượng,vì một phần cơ năng của quả bóng đã biến thành nhiệt năng khi quả bóng đập vào đất, một phần truyền cho không khí làm cho các phân tử không khí chuyển động.

60.4 Hình 60.1 vẽ sơ đồ thiết kế một động cơ vĩnh cửu chạy bằng lực đẩy Acsimet. Tác giả bản thiết kế lập luận như sau. Số quả nặng ở hai bên dây treo bằng nhau. Một số quả ở bên phải được nhúng trong thùng nước. Lực đẩy Acsimet luôn luôn tồn tại đẩy những quả bóng đó lên cao làm cho toàn bộ hệ thống chuyển động mà không cần cung cấp năng lượng cho thiết bị. Thiết bị trên có thể hoạt động như tác giả của nó dự đoán không ? Tại sao ?

Hãy chỉ ra chỗ sai trong lập luận của tác giả bản thiết kế.

Đáp án: Không hoạt động được. Chỗ sai là không phải chỉ có lực đẩy Acsimet đẩy các quả nặng lên. Khi một quả nặng từ dưới đi lên, trước lúc đi vào thùng nước, bị nước từ trên đẩy xuống. Lực đẩy này tỉ lệ với chiều cao cột nước trong thùng, lớn hơn lực đẩy Acsimet tác dụng lên quả nặng, làm cho quả nặng cuối cùng tuột ra khỏi thùng, nước chảy ra ngoài. Hiện tượng đó xảy ra cho tới khi nước chảy ra hết, hệ thống cân bằng.

60.5 Hiện tượng nào dưới đây không tuân theo định luật bảo toàn năng lượng?

A. Bếp nguội đi khi tắt lửa.

B. Xe dừng lại khi tắt máy.

C. Bàn là nguội đi khi tắt điện.

D. Không có hiện tượng nào.

Đáp án: D

Giải thích

60.6 Trong máy điện, điện năng thu được bao giờ cũng có giá trị nhỏ hơn cơ năng cung cấp cho máy. Vì sao?

A. Vì một đơn vị điện năng lớn hơn một đơn vị cơ năng.

B. Vì một phần cơ năng đã biến thành dạng năng lượng khác ngoài điện năng.

C. Vì một phần cơ năng đã tự biến mất.

D. Vì chất lượng điện năng cao hơn chất lượng cơ năng.

Đáp án: B

Giải thích

60.7 Trong các quá trình biến đổi từ động năng sang thế năng và ngược lại, đều gì luôn xảy ra với cơ năng?

A. Luôn được bảo toàn.

B. Luôn tăng thêm.

C. Luôn bị hao hụt.

D. Khi thì tăng, khi thì giảm.

Đáp án: C

60.8 Trong các máy móc làm biến đổi năng lượng từ dạng này sang dạng khác, năng lượng hữu ích thu được cuối cùng luôn ít hơn năng lượng ban đầu cung cấp cho máy. Điều đó có trái với định luật bảo toàn năng lượng không? Tại sao?

Đáp án: không. Vì trong quá trình biến đổi năng lượng thì có sự chuyển hóa thành những dạng năng lượng vô ích. Như vậy năng lượng ban đầu = năng lượng có ích + năng lượng vô ích (hao phí).