能源与可持续发展章末知识汇总
类型一 能源的分类
命题点：要明确分类的依据和常见的能源：(1)从能否直接从自然界获得分为一次能源和二次能源；(2)从能否在短期内从自然界得到补充分为可再生能源和不可再生能源；(3)从开发早晚及使用情况分为常规能源和新能源；(4)从是否对环境造成污染分为清洁能源和污染能源。
例1 长期以来随州人民的生活能源离不开煤、石油、天然气这些①，由于这些②在自然界中越用越少且有排放污染，人们正在寻找理想能源。随州市的“齐星公司”正在研发太阳能的高效利用。因为太阳能可直接从自然界中获取，所以叫它③。太阳能取之不尽又清洁环保！我们期待太阳能的深度开发，我们期待蓝天白云！以上叙述中①、②、③分别是指( )
A．化石能源、不可再生能源、一次能源
B．二次能源、可再生能源、一次能源
C．可再生能源、一次能源、二次能源
D．化石能源、二次能源、不可再生能源
解析：煤、石油、天然气等是由千百万年前埋在地下的动、植物经过漫长的地质年代形成的，属于化石能源；煤、石油和天然气等不能在短期内从自然界得到补充，属于不可再生能源；因为太阳能可直接从自然界中获取，所以叫它一次能源。故选A。
答案：A
类型二 太阳能和核能的利用
命题点：(1)太阳能的利用；(2)核能的利用；(3)核裂变和核聚变的对比。
例2 如图所示是核电站工作情况的框图，请在空白框内填写装置的种类并回答下列问题。
―→―→
(1)核能是________(选填“可再生”或“不可再生”)能源。
(2)在汽轮机中，将蒸汽的内能转化为轮片的________能。
解析：从框前后的信息可知，汽轮机将内能转化为机械能，而后面是“输电线输出电能”，故框内应填把机械能转化为电能的机器，即发电机。
答案：发电机 (1)不可再生 (2)动(或机械)
类型三 有关新能源的开发与利用的综合计算
例3
太阳能热水器深受广大用户的青睐，如图是某品牌太阳能热水器。问：(1)与其他形式的能量相比，太阳能具有哪些优点(写出两点即可)？说出当前在利用太阳能方面所面临的某一主要困难(可从自然因素或技术因素等方面思考)。
(2)下面是该太阳能热水器铭牌上的一组技术参数。
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型号
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真空管/mm直径×长度
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容积/L
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集热管采
光面积/m2
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吸热功率/W
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水温/℃
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A821
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58×1800
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200
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2.90
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1200～2100
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40～98
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其中“吸热功率”是指在阳光照射下，集热管每秒钟吸收太阳辐射的能量(热量)。若此热水器中装满20℃的冷水，按最大吸热功率计算，求4小时后水所达到的温度。(不计热量散失)
解析：(1)太阳能既是一次能源，又是可再生能源；太阳能取之不尽、用之不竭，是人类可以利用的最丰富的永久性能源；太阳能分布广阔，不需要运输，投入少收益大；清洁无污染。但太阳能受天气、夜晚的影响，且转换效率低，提供的功率小。(2)水吸收的热量可由Q＝Pt计算得到，其中P＝2100W，t＝4h＝4×3600s＝1.44×104s；又由Q吸＝cm(t－t0)，可求出4小时后水所达到的温度。
解：(1)太阳能的优点：清洁、安全、无污染、环保、方便、经济、取之不尽、用之不竭、节省地球资源等。利用太阳能面临的困难：受天气影响(或受夜晚影响)，或转换效率低或提供的功率小。
(2)水吸收的热量Q吸＝Pt＝2100W×4×3600s＝3.024×107J，
水的质量m＝ρV＝1.0×103kg/m3×0.2m3＝200kg，
由Q吸＝cm(t－t0)得
