Đáp án Vật lí 9 cánh diều Bài 13: sử dụng năng lượng

BÀI 13: SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG

Mở đầu: Mọi hoạt động trong cuộc sống hằng ngày đều cần tới năng lượng (hình 13.1). Năng lượng đóng vai trò quan trọng, quyết định sự tồn tại, phát triển và góp phần nâng cao chất lượng cuộc sống của con người. Nguồn gốc của năng lượng đến từ đâu?

Hướng dẫn chi tiết:

Phần lớn năng lượng trên Trái Đất đến từ Mặt Trời, và Trái Đất có nguồn năng lượng riêng.

I. VÒNG NĂNG LƯỢNG TRÊN TRẤI ĐẤT

Câu 1: Để làm bốc hơi nước ở sông, hồ, biển và đại dương, năng lượng mặt trời đã chuyển hóa thành dạng năng lượng nào?

Hướng dẫn chi tiết:

Năng lượng mặt trời, khi chiếu sáng lên bề mặt của sông, hồ, biển, hoặc đại dương, chủ yếu chuyển đổi thành năng lượng nhiệt (năng lượng nhiệt độ). Đơn giản, năng lượng mặt trời được hấp thụ bởi nước và biến thành nhiệt độ, làm cho nước ấm lên và dần dần bốc hơi. Năng lượng mặt trời góp phần vào quá trình quay trở lại của nước từ trạng thái lỏng thành hơi, một quá trình được gọi là quá trình "bốc hơi".

Câu 2: Khi hơi nước ngưng tụ tạo thành mây mưa, đã có sự chuyển hóa năng lượng như thế nào?

Hướng dẫn chi tiết:

Quá trình hơi nước ngưng tụ tạo thành mây mưa là quá trình chuyển hóa năng lượng từ năng lượng mặt trời sang năng lượng nội năng, năng lượng liên kết, năng lượng thế năng trọng trường và các dạng năng lượng khác.

Câu 3: Thức ăn em sử dụng hằng ngày cung cấp nguồn năng lượng cần thiết cho các hoạt động vận động và học tập. Năng lượng dự trữ trong thức ăn đó có nguồn gốc từ đâu?

Hướng dẫn chi tiết:

Thức ăn em sử dụng hằng ngày cung cấp nguồn năng lượng cần thiết cho các hoạt động vận động và học tập được đến từ sinh vật trên Trái Đất. Nhờ quá trình chuyển hóa năng lượng nhiệt trở thành năng lượng hóa học hoặc năng lượng tích lũy và ngược lại, từ đó sinh vật tồn tại được. Năng lượng nhiệt đó đến từ Mặt Trời, vì vậy năng lượng dự trữ trong thức ăn đó có nguồn gốc từ Mặt Trời.

II. NĂNG LƯỢNG HÓA THẠCH

Câu 1: Tại sao nói năng lượng hóa thạch có nguồn gốc từ Mặt trời?

Hướng dẫn chi tiết:

Quá trình biến đổi đại chất đó là dưới áp lực và nhiệt độ cao từ lớp đất tạo nên hóa thạch từ hàng triệu năm trước. Áp lực và nhiệt độ có được là do năng lượng Mặt Trời cung cấp, vì vậy ta nói nói năng lượng hóa thạch có nguồn gốc từ Mặt Trời.

Câu 2: Lấy ví dụ trong cuộc sống hằng ngày con người đốt cháy các nhiên liệu hóa thạch gây ô nhiễm môi trường

Hướng dẫn chi tiết:

Ví dụ: Giao thông vận tải,sản xuất công nghiệp, sinh hoạt,...

Câu 3: Kể tên một số khí thải độc hại được sinh ra trong quá trình đốt nhiêu liệu hóa thạch

Hướng dẫn chi tiết:

• CO₂ (Carbon Dioxide - Khí carbonic)
• CO (Carbon Monoxide - Khí carbon monoxide)
• NOx (Oxides of Nitrogen - Oxít Nitơ)
• SO₂ (Sulfur Dioxide - Lưu huỳnh dioxit)
• Hạt bụi (Particulate Matter)

Câu 4: Hình 13.9 là giàn khoan khai thác dầu thô trên mỏ Bạch Hổ, nằm cách bờ biển Vũng Tàu khoảng 145 km về phía Đông Nam. Mỏ Bạch Hổ là nguồn cung cấp dầu chủ yếu cho Việt Nam hiện nay. Em hãy tìm hiểu và nêu những lí do có thể làm tăng chi phí thăm dò, khai thác và vận chuyển dầu thô từ mỏ Bạch Hổ so với những mỏ nằm trong đất liền.

Hướng dẫn chi tiết:

Lý do:

• Vị trí địa lý: Mỏ Bạch Hổ nằm xa bờ biển (145km), hoạt động khai thác chịu ảnh hưởng của điều kiện thời tiết, sóng biển, gió lớn.
• Độ sâu: Mỏ Bạch Hổ nằm ở độ sâu lớn (khoảng 120m), đòi hỏi kỹ thuật khai thác phức tạp và tốn kém hơn.
• Đặc điểm của dầu: Dầu Bạch Hổ có hàm lượng parafin cao, dễ bị đông đặc, cần có phương pháp khai thác và vận chuyển đặc biệt.
• Hạ tầng: Việc xây dựng và vận hành giàn khoan, đường ống dẫn dầu, hệ thống xử lý dầu ngoài khơi đòi hỏi chi phí cao hơn so với mỏ trong đất liền.
• An toàn và môi trường: Hoạt động khai thác ngoài khơi tiềm ẩn nhiều rủi ro an toàn hơn so với mỏ trong đất liền. Cần có các biện pháp bảo vệ môi trường biển để hạn chế sự cố tràn dầu, ảnh hưởng đến hệ sinh thái.

Câu 5: Lấy ví dụ cho thấy việc khai thác và sử dụng nhiên liệu hóa thạch hiện nay có thể gây ô nhiễm môi trường.

Hướng dẫn chi tiết:

Ví dụ trong quá trình khai thác, lưu trữ, vận chuyển, sử dụng khí thiên nhiên và khí mỏ dầu có nhược điểm là phát thải khí độc CO và khí methane - khí gây hiệu ứng nhà kính mạnh. Khi khí thiên nhiên và khí mỏ dầu bị rò rỉ có thể gây cháy nổ rất nguy hiểm, thiệt hại tài sản và cả tính mạng con người.

Câu 6: Nêu cách khai thác và vận chuyển của một số loại nhiên liệu hóa thạch. Từ đó, thảo luận để chỉ ra giá nhiên liệu hóa thạch phụ thuộc vào chi phí khai thác và vận chuyển.

Hướng dẫn chi tiết:

Giá của các nhiên liệu phụ thuộc vào chi phí khai thác và vận chuyển. Than mỏ khai thác bằng hình thức lộ thiên thường có giá thấp hơn than khai thác hầm lò. Tương tự như vậy, giá dầu thô, khí thiên nhiên và khí mỏ dầu được khai thác ở các mỏ trong đất liền sẽ thấp hơn giá của những nhiên liệu đó được khai thác ở các mỏ ngoài đại dương.

Vận dụng: Kể tên một số hoạt động trong đời sống hằng ngày mà em có sử dụng năng lượng hóa thạch. Nêu ưu điểm và nhược điểm của việc sử dụng này.

Hướng dẫn chi tiết:

• Hoạt động: Sử dụng xe máy, ô tô chạy xăng, dầu diesel; sử dụng bếp gas để nấu ăn,...
• Ưu điểm: Năng lượng hóa thạch dễ sử dụng, vận chuyển và lưu trữ, cung cấp năng lượng cao trong thời gian ngắn, giá thành tương đối rẻ.
• Nhược điểm: năng lượng hóa thạch thải ra khí nhà kính, khí độc hại gây ô nhiễm không khí, nước và đất; là nguyên nhân chính gây biến đổi khí hậu; năng lượng hóa thạch là tài nguyên không tái tạo, sẽ cạn kiệt trong tương lai.