Bài 48. Sự chuyển hóa năng lượng

Sự chuyển hoá năng lượng

Năng lượng có thể chuyển hoá từ dạng này sang dạng khác. Khi quả bóng rơi từ trên cao xuống, độ cao giảm, tốc độ tăng: thế năng hấp dẫn chuyển hoá thành động năng. Khi ném quả bóng lên cao, động năng lại chuyển hoá thành thế năng hấp dẫn.

Một số ví dụ về sự chuyển hoá năng lượng
Thiết bị, hiện tượng	Năng lượng ban đầu	Chuyển hoá thành
Quạt điện	Điện năng	Động năng (chủ yếu), nhiệt năng, năng lượng âm
Bóng đèn điện	Điện năng	Quang năng, nhiệt năng
Que diêm bị quẹt	Năng lượng hoá học	Nhiệt năng, quang năng
Xoa hai bàn tay vào nhau	Động năng	Nhiệt năng
Nước từ thác đổ xuống	Thế năng hấp dẫn	Động năng
Pin Mặt Trời	Quang năng	Điện năng

Nút số của quạt

Tắt Số 1 Số 2 Số 3

Bật quạt để xem năng lượng chuyển hoá thế nào.

Quạt tắt: không nhận điện năng, cánh quạt đứng yên.

Các số liệu là số minh hoạ, đã làm tròn.

Định luật bảo toàn năng lượng

Với con lắc dao động, khi quả nặng đi xuống, thế năng hấp dẫn chuyển hoá thành động năng; khi đi lên, động năng chuyển hoá ngược lại thành thế năng. Nếu bỏ qua lực cản, tổng động năng và thế năng luôn không đổi. Thực tế, lực cản của không khí làm một phần năng lượng chuyển hoá thành nhiệt năng, nên con lắc lên thấp dần rồi dừng lại; tổng năng lượng (kể cả nhiệt năng) vẫn không đổi.

Sơ đồ chuyển hoá năng lượng

Để mô tả sự chuyển hoá năng lượng, ta vẽ sơ đồ: năng lượng ban đầu viết bên trái, các dạng năng lượng nhận được viết bên phải, nối bằng mũi tên. Ví dụ với đèn pin:

\text{Hoá năng (pin)} \rightarrow \text{Điện năng} \rightarrow \text{Quang năng} + \text{Nhiệt năng}

Với quạt điện, phần lớn điện năng chuyển hoá thành động năng của cánh quạt và luồng gió, một phần thành nhiệt năng làm động cơ nóng lên và năng lượng âm (tiếng ù).

\text{Điện năng} \rightarrow \text{Động năng} + \text{Nhiệt năng} + \text{Năng lượng âm}

Ví dụ

Ví dụ 1

Đề bài: Một con lắc được kéo lệch rồi thả ra. Ở vị trí cao nhất, quả nặng có thế năng hấp dẫn

2{,}5\ \text{J}

và đứng yên trong chốc lát. Bỏ qua lực cản, lấy vị trí thấp nhất làm mốc thế năng. Tính động năng của quả nặng ở vị trí thấp nhất.

Đã hiện 0/3 bước

Ví dụ 2

Đề bài: Mỗi giây, một chiếc quạt nhận

60\ \text{J}

điện năng, trong đó

42\ \text{J}

chuyển hoá thành động năng của cánh quạt và gió,

3\ \text{J}

thành năng lượng âm. Phần còn lại chuyển hoá thành dạng nào và bằng bao nhiêu?

Đã hiện 0/3 bước

Luyện tập

Đã làm 0/8 bài

Bài 1

Khi xoa hai bàn tay vào nhau, tay nóng lên. Năng lượng đã chuyển hoá thế nào?

Bài 2

Phát biểu nào đúng với định luật bảo toàn năng lượng?

Bài 3

Nước từ trên thác cao đổ xuống. Năng lượng chủ yếu đã chuyển hoá thế nào?

Bài 4

Một quả bóng được thả rơi, bỏ qua lực cản. Lúc thả, bóng có thế năng hấp dẫn $10\ \text{J}$ và chưa chuyển động. Tại một điểm trong lúc rơi, thế năng của bóng còn $4\ \text{J}$ . Động năng của bóng tại điểm đó là bao nhiêu jun?

Bài 5

Mỗi giây, một máy sấy tóc nhận $1200\ \text{J}$ điện năng. Trong đó $1000\ \text{J}$ chuyển hoá thành nhiệt năng, $20\ \text{J}$ thành năng lượng âm, phần còn lại thành động năng của quạt gió. Động năng mỗi giây là bao nhiêu jun?

Bài 6

Sắp xếp sơ đồ chuyển hoá năng lượng của một chiếc đèn pin đang sáng.

Bài 7

Quả bóng cao su được thả rơi xuống sàn, sau mỗi lần nảy lên lại thấp hơn lần trước rồi nằm yên. Giải thích nào đúng?

Bài 8

Khi quạt điện đang chạy, điện năng chuyển hoá thành những dạng năng lượng nào?