电热的利用和防治:
利用:电流的热效应有非常普遍的应用,如电热毯、电熨斗、电烤箱等
防治:电视机长时间工作,会使后壳积累较多的热量从而影响寿命,需要散热
电热和电功: 电热和电功是两个完全不同的概念,只有在纯电阻电路中(如电炉、电烙铁、电熨斗等),电流做功消耗的电能全部转化成内能时,电热在数量上才与电功相等,Q=I
2Rt=W=UIt=Pt=U
2t/R,若导体不是纯电阻电路(如电动机,电视机,电冰箱等)。W=UIt=Pt>Q =I
2Rt,电功中只有一部分转化为内能,还有一部分转化为其他形式的能量。
电热的利用和防止:1. 电热的利用
上图所示是电热在日常生活中的应用,它们的共同点是:
(1)它们都是用电器,都是用电来加热的设备,都有发热体。
(2)它们的原理都是利用电流的热效应。
(3)它们都是把电能转化为热能。
2.电热的防止
电热会使用电器温度过高,影响用电器的工作、使用寿命,甚至损坏用电器,在用电器上装有散热窗、金属片外壳、散热风扇等,可用来防止电热的破坏。如电视机的后盖有很多孔,就是为了通风散热,使用时一定要把防尘的布罩拿开。电动机的外壳有很多翼状散热片,使用时与轴相连的扇叶还向散热片吹风,也是为了降温。计算机内也装有散热风扇降温。
核能和获得核能的途径:
核外电子:带负电
1.原子结构
2.核能:质子、中子依靠强大的核力紧密地结合存一起,一旦使原子分裂或聚合,就可能释放出惊人的能量,这就是核能。
3.目前获得核能有两条途径:核裂变、核聚变。
核裂变:1.核裂变:把重核分裂成质量较小的核,释放出核能的反应称为核裂变。
2.核裂变的原理——链式反应:原子核持续裂变,并释放出大量的核能。如图:
3.应用:原子弹、核电站的能量都来源于核裂变,下图为我国第一颗原子弹爆炸图。
核聚变(热核反应)1.核聚变是产生核能的另一种方式。核聚变是较轻的原子核结合成为较重的原子核的一种反应。
2.如图所永的是氘核和氚核结合成为氦核的聚变过程。这种核反应也伴随着释放巨大的能量。
3.利用核聚变反应也能制造核武器。氢弹就是利用核聚变原理制造的一种威力比原子弹还要大的核武器(如图)。
4.核聚变需要超高温度,因此核聚变也被称作热核反应。在太阳中,发生的就是热核反应。
核电站及核反应堆:1.构成核反应堆是产生核反应的装置,是核电站的核心。核反应堆一般由铀棒(核材料)、减速剂、控制棒、冷却剂、热交换器和屏蔽物(水泥)等组成(如图)。
2.原理它的基本工作原理是这样的:核材料在反应堆内部发生核反应产生热量;用石墨或其他材料制成的减速剂使核反应产生的中子减速以提高核裂变的效率;控制棒的下部为阻挡中子的材料,用来控制链式反应的速度,如果希望加快反应速度就把控制棒拉出来一点,希望降低反应速度则推进控制棒;冷却剂在反应堆中循环以将热量带入热交换器;水在热交换器中被加热成为蒸汽以输出用于推动汽轮机,再带动发电机发电。
3.能量转化过程核能→水和水蒸气的内能→蒸汽轮机的机械能→电能。
4.提示原子弹和核反应堆巾发生的都是核裂变,它们的区别是:原子弹爆炸时发生的链式反应是不加控制的;而通过核反应堆,可将链式反应的速度加以控制,使其平稳地释放出大量核能。