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(lèi)、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(duì)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(shí)易將它們之間的關(guān)系簡(jiǎn)單化。造成混淆。下面，針對(duì)本章學(xué)習(xí)中經(jīng)常出現(xiàn)的易錯(cuò)易混概念，我們約請(qǐng)粱老師和劉老師進(jìn)行辨析，希望能對(duì)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(diǎn)是：一次能源可以從自然界直接獲取；二次能源無(wú)法從自然界直接獲取，必須通過(guò)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(chēng)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(shí)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(lái)辨析能源的種類(lèi)。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(guò)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(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的分子的動(dòng)能和勢(shì)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(shí)，質(zhì)量越大，內(nèi)能越大：在質(zhì)量和狀態(tài)相同時(shí)，溫度越高，內(nèi)能越大；在質(zhì)量和溫度相同時(shí)，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?cè)诟淖兾矬w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(guò)程是有方向性的，如同植物生長(zhǎng)的過(guò)程中，總是按照生根、開(kāi)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(guò)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(huì)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(wú)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(jiān)源源不斷地得到補(bǔ)充，如風(fēng)能、水能、太陽(yáng)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(huì)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(lái)辨析能源的種類(lèi)。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(chēng)傳統(tǒng)能源，是指人類(lèi)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(chēng)非常規(guī)能源，是指?jìng)鹘y(tǒng)能源之外的各種能源形式，是剛開(kāi)始開(kāi)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(yáng)能、地?zé)崮?、風(fēng)能、生物質(zhì)能等。

二者的劃分是相對(duì)的，在不同的歷史時(shí)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(chǔ)量大、可循環(huán)利用的特點(diǎn)。

所謂可持續(xù)發(fā)展，是指在開(kāi)發(fā)自然、利用自然資源時(shí)，既滿足當(dāng)代人生存、發(fā)展的需求，同時(shí)又不對(duì)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(zhǎng)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(shí)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(gè)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(lèi)社會(huì)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(shuō)法中，正確的是（ ）。

A.能量是守恒的，故不會(huì)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(lái)再利用，因此要節(jié)約能源

C.解決能源短缺問(wèn)題的根本出路是加大現(xiàn)有能源的開(kāi)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(huì)變化的，但能源不是取之不盡用之不竭的，也會(huì)發(fā)生危機(jī)，故A錯(cuò)誤；能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過(guò)程是具有方向性的。故B正確；解決能源問(wèn)題的根本出路是提高現(xiàn)有能源的利用率和開(kāi)發(fā)新能源，故C錯(cuò)誤；人類(lèi)在消耗各種能源時(shí)，不可避免地會(huì)對(duì)環(huán)境造成破壞，但現(xiàn)階段。人類(lèi)使用的燃料主要是化石燃料，完全禁止是不可能的，故D錯(cuò)誤。

答案：B

綜上所述。要深刻理解一個(gè)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(diǎn)、特性或?qū)傩裕页銎渑c其他相似概念的關(guān)系（異同點(diǎn)），最后通過(guò)歸類(lèi)、界定，形成一個(gè)正確、完整的物理概念。同學(xué)們?cè)谝院蟮膶W(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(dòng)自行車(chē)越來(lái)越受人們青睞，試分析電動(dòng)自行車(chē)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(shuō)法不正確的是（ ）。

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

B.太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮艿仁悄壳罢谂ρ芯?、開(kāi)發(fā)的新能源

C.根據(jù)能量守恒定律，能量不會(huì)消滅，但可以創(chuàng)造

D.電風(fēng)扇工作時(shí)，主要將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能

參考答案1.A 2.C