能量、能源易混概念例析

梁歐娃　劉順航

《能源與可持續(xù)發(fā)展》一章中，很多與能源的種類、能量的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化有關(guān)的物理概念。盡管含義不同，但表面形式很相似、意義很相近。部分同學(xué)由于對物理概念的內(nèi)涵理解不透徹，不了解它們本質(zhì)屬性上的區(qū)別，解題時易將它們之間的關(guān)系簡單化。造成混淆。下面，針對本章學(xué)習(xí)中經(jīng)常出現(xiàn)的易錯易混概念，我們約請粱老師和劉老師進(jìn)行辨析，希望能對同學(xué)們的學(xué)習(xí)有所幫助。

1.什么是一次能源、二次能源

從能源產(chǎn)生方式的角度，可把能源分為一次能源和二次能源。其特點是：一次能源可以從自然界直接獲?。欢文茉礋o法從自然界直接獲取，必須通過消耗。次能源才能得到。

從屬性上看：一次能源具有自然屬性，即一次能源均是自然界中以原有形式存在的、未經(jīng)加工轉(zhuǎn)換的能量資源，因此又稱天然能源，如化石能源等；二次能源不具有自然屬性。即二次能源均是由一次能源經(jīng)加工轉(zhuǎn)換成的另一種形態(tài)的能源，不屬于自然資源，如電能等。

例1 （2015·廣安）在能源家族中，天然氣屬于

（填“一次”或“二次”）能源。燒鍋爐時排放的可燃廢氣，屬于__（填“一次”或“二次”）能源。

解析：可用“是否具有自然屬性”為標(biāo)準(zhǔn)，來辨析能源的種類。天然氣是自然界中的化石資源。屬一次能源：可燃廢氣是一次能源在生產(chǎn)過程中排出的余能，屬于二次能源。

答案：一次 二次

2.核能與內(nèi)能的區(qū)別

內(nèi)能是指物體內(nèi)所有做無規(guī)則運動的分子的動能和勢能的總和。內(nèi)能是物質(zhì)的本質(zhì)屬性。一切物體都具有內(nèi)能，內(nèi)能大小跟物體的質(zhì)量、狀態(tài)、溫度有關(guān)。在狀態(tài)和溫度相同時，質(zhì)量越大，內(nèi)能越大：在質(zhì)量和狀態(tài)相同時，溫度越高，內(nèi)能越大；在質(zhì)量和溫度相同時，氣態(tài)內(nèi)能大于液態(tài)內(nèi)能，液態(tài)內(nèi)能大于固態(tài)內(nèi)能。改變物體的內(nèi)能有做功和熱傳遞兩種方式。它們在改變物體內(nèi)能上是等效的。

質(zhì)子、中子依靠強(qiáng)大的核力緊密地結(jié)合在一起。一旦使原子核分裂或聚合，就能放㈩巨大的能量。這就是核能。獲得核能的主要途徑為重核裂變和輕核聚變。

3.能量轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化的方向性

自然界的過程是有方向性的，如同植物生長的過程中，總是按照生根、開花、結(jié)果這樣的順序、方向進(jìn)行的，而不可能相反。能量的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化也是有方向性的，我們是在能量的轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中利用能量的。不是什么能量都可以利用，能源的利用是有條件、有方向的。

能量轉(zhuǎn)移的方向性：內(nèi)能只能自發(fā)地從高溫物體轉(zhuǎn)移到低溫物體，或自發(fā)地從物體的高溫部分轉(zhuǎn)移到低溫部分；反之，則不能，否則會引起其他能量的變化，消耗別的能量。能量轉(zhuǎn)化的方向性：其他形式的能量（如電能、機(jī)械能等）可以無條件地轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；反之，內(nèi)能不可五條件地轉(zhuǎn)化為其他形式的能量。

4.可再生能源與不可再生能源的區(qū)別

可再生能源短期內(nèi)可從自然界堅源源不斷地得到補(bǔ)充，如風(fēng)能、水能、太陽能等。

不可再生能源短期內(nèi)不能從自然界里源源不斷地獲得補(bǔ)充，只會越用越少，如化石能源、核能等。

例2 （2015·南充）自然界中能量的形式有很多，其中水能屬于__（填“可再生”或“不可再生”）能源。

解析：可用“短期內(nèi)，是否能從自然界里源源不斷地獲得補(bǔ)充”為標(biāo)準(zhǔn)，來辨析能源的種類。水能具備了可再生能源的所有特性。

答案：可再生

5.新能源與可持續(xù)發(fā)展

從能源利用狀況的角度，可把能源分為：

（1）常規(guī)能源：又稱傳統(tǒng)能源，是指人類利用多年、技術(shù)已經(jīng)成熟、已大規(guī)模生產(chǎn)和廣泛利用的能源。如化石能源、電能。

（2）新能源：又稱非常規(guī)能源，是指傳統(tǒng)能源之外的各種能源形式，是剛開始開發(fā)利用或正在積極研究、有待推廣、尚未大規(guī)模利用的能源，如太陽能、地?zé)崮?、風(fēng)能、生物質(zhì)能等。

二者的劃分是相對的，在不同的歷史時期和科技水平情況下，新能源有不同的內(nèi)容。與化石能源相比。目前的新能源普遍具有污染少、儲量大、可循環(huán)利用的特點。

所謂可持續(xù)發(fā)展，是指在開發(fā)自然、利用自然資源時，既滿足當(dāng)代人生存、發(fā)展的需求，同時又不對后代人滿足其需求的能力構(gòu)成危害的發(fā)展；既要保證今天經(jīng)濟(jì)的適度增長和結(jié)構(gòu)優(yōu)化，又要保持資源永久利用和環(huán)境優(yōu)化，從而做到環(huán)境與經(jīng)濟(jì)的有機(jī)協(xié)調(diào)，實現(xiàn)持續(xù)共進(jìn)、有序發(fā)展。新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展既是整個能源供應(yīng)系統(tǒng)的有效補(bǔ)充手段，也是環(huán)境治理和生態(tài)保護(hù)的重要措施。它是滿足人類社會可持續(xù)發(fā)展需要的最終能源選擇。

例3 （原創(chuàng)）下列有關(guān)“能源與可持續(xù)發(fā)展”的說法中，正確的是（ ）。

A.能量是守恒的，故不會有能源危機(jī)

B.能量的轉(zhuǎn)移與轉(zhuǎn)化具有方向性，消耗掉的內(nèi)能不能收集起來再利用，因此要節(jié)約能源

C.解決能源短缺問題的根本出路是加大現(xiàn)有能源的開采量

D.為了減少碳排放，必須禁止使用化石燃料，踐行綠色生活

解析：能量在使用中發(fā)生轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移，總量是不會變化的，但能源不是取之不盡用之不竭的，也會發(fā)生危機(jī)，故A錯誤；能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程是具有方向性的。故B正確；解決能源問題的根本出路是提高現(xiàn)有能源的利用率和開發(fā)新能源，故C錯誤；人類在消耗各種能源時，不可避免地會對環(huán)境造成破壞，但現(xiàn)階段。人類使用的燃料主要是化石燃料，完全禁止是不可能的，故D錯誤。

答案：B

綜上所述。要深刻理解一個物理概念，必須首先從定義人手，挖掘其內(nèi)涵（本質(zhì)）與外延（適用范圍），分析其結(jié)構(gòu)要素（構(gòu)成的物理量），掌握其特征（特點、特性或?qū)傩裕页銎渑c其他相似概念的關(guān)系（異同點），最后通過歸類、界定，形成一個正確、完整的物理概念。同學(xué)們在以后的學(xué)習(xí)中不妨一試！

學(xué)即用，練一練

1.隨著城市化進(jìn)程的加快，環(huán)保、輕便、舒適的電動自行車越來越受人們青睞，試分析電動自行車所消耗的能源屬于（ ）。

①一次能源；②二次能源；③可再生能源；④不可再生能源；⑤常規(guī)能源；⑥新能源

A.②④⑤ B.①②③

C.②③④ D.③④⑤

2.（2015·成都）關(guān)于能源、能量，下列說法不正確的是（ ）。

A.能源是人類物質(zhì)生活、社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)

B.太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮艿仁悄壳罢谂ρ芯俊㈤_發(fā)的新能源

C.根據(jù)能量守恒定律，能量不會消滅，但可以創(chuàng)造

D.電風(fēng)扇工作時，主要將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能

參考答案1.A 2.C