Giải Khoa học tự nhiên lớp 6 Bài 42: Bảo toàn năng lượng và sử dụng năng lượng
Mở đầu
Lời giải:
Sự biến đổi giữa các dạng năng lượng này tuân theo quy luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng.
Hình thành kiến thức mới
Lời giải:
Khi phơi thóc, hạt thóc nhận năng lượng nhiệt từ mặt trời để có thể khô được.
Lời giải:
Vào lúc trời lạnh, người ta thường xoa hai bàn tay vào nhau, khi đó động năng đã chuyển thành nhiệt năng để làm ấm bàn tay.
Lời giải:
Động cơ nhiệt là những động cơ trong đó một phần năng lượng của nhiên liệu bị đốt cháy (nhiệt năng) chuyển hóa thành cơ năng.
→ Khi ô tô động cơ nhiệt chạy, nhiệt năng chuyển thành năng lượng cho ô tô hoạt động.
Lời giải:
Khi đèn đường được thắp sáng, dạng năng lượng điện năng đã chuyển thành quang năng.
Lời giải:
- Viên bi tại vị trí A có:
+ Viên bi bắt đầu chuyển động (v0 = 0) → động năng bằng 0.
+ Viên bi ở độ cao h1 → viên bi có thế năng.
- Viên bị tại vị trí B có
+ Viên bi chuyển động → viên bi có động năng.
+ Viên bi ở một đô cao nhỏ hơn độ cao tại vị trí A → viên bi tại B có thế năng nhỏ hơn thế năng tại A.
- Viên bi tại vị trí C có:
+ Viên bi dừng lại (v = 0) → động năng bằng 0.
+ Viên bi ở độ cao h2 cao hơn tại B, thấp hơn tại A → viên bi có thế năng nhỏ hơn thế năng tại A và lớn hơn thế năng tại B.
- Khi viên bi chuyển động từ vị trí A đến vị trí B thì viên bi có vận tốc tăng dần và có độ cao giảm dần → thế năng của viên bi giảm dần và động năng của viên bi tăng dần.
- Khi viên bi chuyển động từ vị trí B đến vị trí C thì viên bi có độ cao tăng dần và vận tốc giảm dần → viên bi có thế năng tăng dần nhưng nhỏ hơn thế năng tại A và động năng giảm dần tới mức bằng 0.
Như vậy, năng lượng của viên bi khi ở vị trí A lớn hơn năng lượng của viên bi khi ở vị trí C.
Lời giải:
Trong quá trình viên bi chuyển động, ngoài động năng và thế năng, còn có nhiệt năng xuất hiện, tỏa nhiệt ra môi trường và làm nóng máng cong, viên bi.
Lời giải:
- Hình 42.5, ấm nước đang sôi, năng lượng được biến đổi từ nhiệt năng của nhiên liệu thành nhiệt năng làm nóng nước và nhiệt năng làm nóng môi trường xung quanh ấm.
+ Năng lượng có ích là năng lượng nhiệt làm nóng nước.
+ Năng lượng hao phí là năng lượng nhiệt làm nóng môi trường xung quanh ấm.
- Hình 42.6, ô tô đang chạy trên đường, năng lượng nhiệt năng của nhiên liệu được đốt cháy trong động cơ được biến đổi thành cơ năng. nhiệt năng, quang năng, năng lượng âm,…
+ Năng lượng có ích: cơ năng làm xe chuyển động
+ Năng lượng hao phí: nhiệt năng do xe cọ xát với môi trường không khí; quang năng sử dụng cho các màn hình hiển thị, nút phim, đèn chiếu sáng; năng lượng âm từ bô thải khí,..
- Hình 42.7, quạt điện đang chạy, năng lượng được biến đổi từ điện năng thành cơ năng, nhiệt năng, quang năng và năng lượng âm.
+ Năng lượng có ích: cơ năng làm cánh quạt chuyển động tạo ra gió.
+ Năng lượng hao phí: nhiệt năng làm nóng động cơ, năng lượng âm phát ra từ cánh quạt cọ xát với không khí, quang năng hiển thị đèn báo.
Lời giải:
- Hoạt động sử dụng năng lượng hiệu quả:
+ Tắt các thiết bị điện khi không sử dụng.
+ Để điều hòa ở mức trên 20 độ C.
+ Chỉ dùng máy giặt khi có đủ lượng quần áo để giặt.
+ Sử dụng nước sinh hoạt với một lượng vừa đủ nhu cầu.
+ Sử dụng điện mặt trời trong trường học.
- Hoạt động sử dụng năng lượng không hiệu quả:
+ Để các thực phẩm có nhiệt độ cao (còn nóng) vào tủ lạnh → tủ lạnh cần tiêu hao nhiều năng lượng để làm mát thực phẩm → để thực phẩm nguội rồi mới cho vào tủ.
+ Ngắt tủ lạnh ra khỏi nguồn điện khi nhiệt độ ổn định → khi tủ lạnh hết mát cắm lại vào nguồn thì cần tiêu hao nhiều năng lượng nhiều làm mát lại như ban đầu → không nên rút tủ lạnh.
+ Bật lò vi sóng trong phòng có máy lạnh → khi đó nhiệt năng của lò vi sóng tỏa nhiệt làm nóng phòng, máy lạnh cần tiêu hao nhiều năng lượng hơn để làm lạnh phòng lại.
+ Sử dụng bóng đèn dây tóc thay vì bóng đèn LED → bóng đèn dây tóc tiêu hao nhiều năng lượng điện hơn bóng đèn LED.
+ Khi không sử dụng các thiết bị như máy tính, ti vi, .... nên để ở chế độ chờ → khi đó điện năng vẫn tiêu hao một phần điện năng → cách tiết kiệm nhất là ngắt nguồn điện khi không sử dụng các thiết bị trong thời gian dài.
Lời giải:
- Một số lợi ích của việc thực hiện tiết kiệm năng lượng:
+ Góp phần hạn chế cắt điện luân phiên.
+ Tiết kiệm tiền cho gia đình.
+ Giảm thiểu lượng khí thải ra môi trường, góp phần bảo vệ sự trong lành của môi trường chính là bảo vệ sức khỏe cho con người.
+ Giúp tiết kiệm tài nguyên thiên nhiên của quốc gia.
+ Tăng tuổi thọ của các thiết bị điện.
+ Giảm thiểu các vấn đề biến đổi khí hậu, nóng lên toàn cầu, hiệu ứng nhà kính....
Lời giải:
- Các biện pháp tiết kiệm năng lượng trong cuộc sống hằng ngày:
+ Tận dụng tối đa nguồn năng lượng tự nhiên: bình nước nóng năng lượng Mặt Trời, đèn LED năng lượng mặt trời, mở hết các cửa vào ban ngày để nhận ánh sáng Mặt Trời, ....
+ Ngắt các nguồn điện khỏi thiết bị điện khi không sử dụng.
+ Chọn những sản phẩm tiết kiệm năng lượng điện khi thay thế đồ điện gia dụng cũ: Từ bóng đèn sợi đốt sang bóng đèn LED,...
+ Không quá lạm dụng máy sưởi và máy điều hòa. Nếu có sử dụng điều hòa thì bật ở chế độ trong khoảng 26 – 270C vào mùa hè.
+ Nên đi bộ, đi xe đạp, đi chung xe hoặc sử dụng phương tiện công cộng.
+ Giảm lượng chất thải sinh hoạt: giảm thiểu dùng những sản phẩm đóng gói sẵn, dùng những sản phẩm có thể tái sử dụng và tái chế.
+ Trồng nhiều cây cối và tường nhà màu sáng.
Luyện tập
Lời giải:
- Nước trong cốc truyền nhiệt năng cho đá khiến cục đá nóng lên.
- Nước trong cốc bị mất nhiệt năng nên nguội đi, nhiệt độ của nước hạ xuống.
- Đợi 1 lúc ta thấy nhiệt độ của chúng cân bằng.
Lời giải:
Khi bình nóng lạnh hoạt động, đã có sự chuyển hóa năng lượng từ điện năng sang nhiệt năng. Nhiệt năng làm ấm nước cho con người sử dụng nước nóng.
Lời giải:
- Khi quạt điện hoạt động, điện năng cung cấp cho quạt chuyển hóa thành: cơ năng, nhiệt năng, năng lượng âm, quang năng.
- Theo định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng, tổng các dạng năng lượng đó bằng phần điện năng ban đầu cung cấp cho quạt.
Lời giải:
- Khi bóng đèn sợi đốt đang sáng, điện năng cung cấp cho bóng đèn đã chuyển hóa thành: nhiệt năng và quang năng.
+ Quang năng: năng lượng có ích.
+ Nhiệt năng: năng lượng hao phí.
Lời giải:
- Một số biện pháp tiết kiệm năng lượng khi sử dụng điện ở nhà:
+ Thay đổi bóng đèn thắp sáng: Từ bóng đèn sợi đốt sang bóng đèn LED hoặc bóng đèn có dán nhãn tiết kiệm điện.
+ Tắt công tắc khi không sử dụng.
+ Rút phích cắm tất cả các thiết bị không sử dụng.
+ Tiết kiệm tiền bằng cách khai thác năng lượng từ mặt trời: bình nước nóng năng lượng mặt trời, đèn LED năng lượng mặt trời....
+ Không quá lạm dụng máy sưởi và máy điều hòa và để nhiệt độ thích hợp.
+ Không mở cửa tủ lạnh nhiều lần, không để đồ quá nóng vào tủ lạnh, để nhiệt độ lạnh trong tủ thích hợp.
Vận dụng
Lời giải:
Đèn tín hiệu giao thông dùng năng lượng mặt trời có bộ cảm biến ánh sáng:
- Vào ban ngày: tấm pin đèn sẽ thu năng lượng từ ánh sáng Mặt Trời chuyển hóa thành điện năng và lưu trữ trong pin sạc cho đến lúc đầy thiết bị sạc.
- Vào ban đêm: đèn tự động lấy điện năng trong pin dự trữ.
Vận dụng 2 trang 187 SGK KHTN lớp 6: Đề xuất một số biện pháp tiết kiệm năng lượng cho trường học.
Lời giải:
- Một số biện pháp tiết kiệm năng lượng cho trường học.
+ Tận dụng ánh sáng tự nhiên: bằng cách xây nhiều cửa sổ
+ Chuyển sang sử dụng đèn LED.
+ Sử dụng đèn, bình nước nóng năng lượng Mặt Trời trong trường học.
+ Lựa chọn các thiết bị làm mát tiết kiệm năng lượng.
+ Sử dụng đèn cảm biến chuyển động.
+ Tắt đèn và các thiết bị điện khác sau giờ học.
+ Tất cả mọi người trong trường cùng thực hiện tiết kiệm điện năng.
Bài tập
Lời giải:
Khi sử dụng lò sưởi điện, năng lượng điện đã biến đổi thành nhiệt năng để làm ấm căn phòng.
→ Chọn đáp án B
Bài 2 trang 187 SGK KHTN lớp 6: Phát biểu nào sau đây đúng? Khi quạt điện hoạt động
A. phần lớn điện năng tiêu thụ chuyển hoá thành nhiệt năng.
B. phần lớn điện năng tiêu thụ chuyển hoá thành thế năng.
D. phần năng lượng hao hụt biến đổi thành dạng năng lượng khác.
Lời giải:
- Khi quạt điện hoạt động, điện năng được chuyển hóa thành cơ năng và nhiệt năng.
- Phần năng lượng hao hụt biến đổi thành dạng năng lượng khác chính là nhiệt năng.
→ Chọn đáp án D
Lời giải:
- Điều đó 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 làm nóng quả bóng và mặt đất tiếp xúc.
- Hiện tượng khác xảy ra với quả bóng là: Quả bóng bị biến dạng mỗi khi rơi xuống chạm đất và trở lại hình dạng ban đầu mỗi khi nảy lên và nhiệt độ của quả bóng hơi tăng nhẹ.
Lời giải:
- Một số biện pháp tiết kiệm năng lượng khi sử dụng các phương tiện giao thông.
+ Nên đi bộ, đi xe đạp, đi chung xe hoặc sử dụng phương tiện công cộng.
+ Chọn mua phương tiện giao thông loại tiết kiệm năng lượng.
+ Hạn chế (ít) mở các thiết bị điều hòa trên ô tô,...
+ Thay thế thế hệ cũ các xe máy, ô tô, phương tiện, ... bằng thế hệ mới có mức tiêu hao nhiên liệu, điện năng, nhiệt lượng thấp hơn.
+ Duy trì tốc độ đều khi lái xe, không tăng ga hoặc hãm phanh đột ngột.
Xem thêm lời giải bài tập KHTN lớp 6 sách Chân trời sáng tạo hay, chi tiết khác:
Bài 43: Chuyển động nhìn thấy của Mặt Trời
