Tiết 13. Khái quát về năng lượng và chuyển hóa vật chất3. ATP – đồng tiền nănglượng của tế bàoa]Cấu trúcTại sao•ATP: là hợp chất cao năngATPlà•Gồm 3 thành phần: hợp chấtcao năng ?Bazơ nitơ AdeninĐường ribôzơBa nhóm photphat•Liên kết giữa 2 nhóm photphatcuối cùng dễ bị phá vỡ giảiphóng năng lượngTại sao liênkết giữa cácnhómphôtphat lạidễ bị phá vỡ? EATP truyền nănglượng bằng cách nào?PiADPATPAđênôzin điphôtphatATP → ADP + Pi+ 7,3 kcal EADPATPA®ªnozin ®iphètphattriphètphatPiATPADP +P+ E [n¨ng lưîng]i Tiết 13. Khái quát về năng lượng và chuyển hóa vật chất3. ATP – đồng tiền năng lượng của tế bàob. Chức năngATP có vai trò gìCung cấp năng lượng cho mọi hoạt động sống:đối- Tổng hợp nên các chất hóavới tế cần thiết cho tế bào.học bào?- Vận chuyển các chất qua màng: vận chuyển chủ động- Sinh công cơ học: co cơ tim, cơ xương,...- Dẫn truyền xung thần kinh II. Chuyển hóa vật chất1. Khái niệm- Chuyển hóa vật chất là tập hợp các phản ứng sinh hóa xảy ra bên trong tếbào, gồm 2 quá trình đồng hóa và dị hóalàChuyển hóa vật chấtgì? Gồm những mặt- Chuyển hóa vật chất luôn kèm theo chuyển hóa năng lượngnào?Đồng hóa là gì?Chất vô cơ đơn giảnDị hóa là gì?Đồng hóa [tổng hợp]Dị hóa [phân giải]Chất hữu cơ phức tạp Tiết 13. Khái quát về năng lượng và chuyển hóa vật chấtATPEMối quan hệgiữa đồng hóavà dị hóa?Đồng hóa và dị hóa có quan hệ mậtĐồng hóa và dị hóa có quan hệ mậtthiết và tồn tại song song.thiết và tồn tại song song.Từ quá trìnhdị hóaADP +EDùng cho qt đồng hóa vàcác hđ sống khác của TBPi Tiết 13. Khái quát về năng lượng và chuyển hóa vật chấtII. Chuyển hóa vật chất1.Khái niệm2.Vai trò• Giúp TB thực hiện các đặc tính đặctrưng của sự sống: Sinh trưởng vàphát triển, cảm ứng, sinh sản, vậnđộng Củng cốCủng cốCâu 1: ATP được cấu tạo từ 3 thành phần làA. ađenôzin, đường ribôzơ, 3 nhóm photphat.B. ađenôzin, đường đeôxiribôzơ, 3 nhóm photphat..C. ađenin, đường đeôxiribôzơ, 3 nhóm photphat.D. ađenin, đường ribôzơ, 3 nhóm photphat. Câu 2: ATP là một phân tử quan trọng trong trao đổi chất vìA. Nó có các liên kết phốtphát cao năng dễ bị phá vỡ để giải phóngnăng lượng.B. Các liên kết phốtphát cao năng dễ hình thành nhưng không dễ pháhuỷ.C. Nó dễ dàng thu được từ môi trường ngoài cơ thể.D. Nó vô cùng bền vững và mang nhiều năng lượng Cảm ơn thầy cô và các em đãlắng nghe!L/O/G/O
Chuyển đổi năng lượng, còn được gọi là thay đổi năng lượng, là quá trình thay đổi năng lượng từ dạng này sang dạng khác. Trong vật lý, năng lượng là một đại lượng cung cấp khả năng thực hiện công việc [ví dụ nâng vật] hoặc cung cấp nhiệt. Ngoài việc có thể chuyển đổi, theo định luật bảo toàn năng lượng, năng lượng có thể chuyển sang một vị trí hoặc vật thể khác, nhưng nó không thể được tạo ra hoặc phá hủy.
Lửa là một ví dụ về chuyển đổi năng lượng
Chuyển đổi năng lượng bằng ngôn ngữ hệ thống năng lượng
Năng lượng trong nhiều dạng của nó có thể được sử dụng trong các quy trình tự nhiên hoặc để cung cấp một số dịch vụ cho xã hội như sưởi ấm, làm lạnh, chiếu sáng hoặc thực hiện công việc cơ khí để vận hành máy móc. Ví dụ, để sưởi ấm một ngôi nhà, lò đốt nhiên liệu, thế năng hóa học được chuyển đổi thành năng lượng nhiệt, sau đó được chuyển vào không khí trong nhà để tăng nhiệt độ.
Chuyển đổi thành năng lượng nhiệt từ các dạng năng lượng khác có thể xảy ra với hiệu suất 100%. Chuyển đổi giữa các dạng năng lượng không nhiệt có thể xảy ra với hiệu quả khá cao, mặc dù luôn có một số năng lượng bị tiêu tán nhiệt do ma sát và các quá trình tương tự. Đôi khi hiệu suất đạt gần 100%, chẳng hạn như khi thế năng được chuyển đổi thành động năng khi một vật rơi trong chân không. Điều này cũng áp dụng cho trường hợp ngược lại; ví dụ, một thiên thể trong quỹ đạo hình elip quanh một thiên thể khác chuyển đổi động năng [tốc độ] của nó thành năng lượng hấp dẫn [khoảng cách so với vật thể khác] khi nó di chuyển ra khỏi thiên thể chính. Khi đạt đến điểm xa nhất, nó sẽ đảo ngược quá trình, tăng tốc và chuyển đổi thế năng thành động năng. Vì không gian là gần với chân không, quá trình này có hiệu suất gần 100%.
I - NĂNG LƯỢNG
Ta nhận biết được 1 vật có năng lượng khi vật đó có khả năng thực hiện công [cơ năng] hay làm nóng các vật khác [ nhiệt năng]
II - CÁC DẠNG NĂNG LƯỢNG VÀ SỰ CHUYỂN HÓA GIỮA CHÚNG
Các dạng năng lượng: Cơ năng, nhiệt năng, hóa năng, quang năng, điện năng, năng lượng hạt nhân
Con người có thể nhận biết được các dạng năng lượng như hóa năng, quang năng, điện năng khi chúng được biến đổi thành cơ năng hoặc nhiệt năng.
-Mọi quá trình biến đổi trong tự nhiên đều kèm theo sự chuyển hóa năng lượng từ dạng này sang dạng khác hay truyền từ vật này sang vật khác
Video mô phỏng định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng
Sơ đồ tư duy về năng lượng và sự chuyển hóa năng lượng
Câu hỏi
Nhận biết
Chuyển hóa năng lượng là gì ?
A.
Là sự biến đổi năng lượng trong chu trình tuần hoàn vật chất
B.
Là sự biến đổi năng lượng từ thế năng [ hoặc động năng] thành nhiệt năng
C.
Là sự biến đổi năng lượng từ dạng này sang dạng khác cho các hoạt động sống
D.
Tải trọn bộ tài liệu tự học tại đây
Theo như chúng ta được biết có thể chuyển hóa từ nguồn nước, nguồn gió, nguồn nhiệt,… để sản xuất ra điện. Đó được gọi là chuyển hóa năng lượng. Vậy chuyển hóa năng lượng là gì? Hãy cùng Blogchiase247 đi tìm hiểu sâu hơn về vấn đề này ngay trong bài viết sau đây.
Chuyển hóa năng lượng là gì?
Quá trình biến đổi năng lượng từ dạng này qua dạng khác chính là chuyển hóa năng lượng. Trong vật lý năng lượng chính là một đại lượng cung cấp khả năng thực hiện công việc hay cung cấp nhiệt. Theo định luật bảo toàn năng lượng, ngoài khả năng chuyển hóa ra thì năng lượng còn có thể truyền đến 1 vị trí hoặc vật thể khác. Tuy nhiên nó không thể phá hủy hay được tạo ra.
Con người sử dụng năng lượng vào trong các quá trình tự nhiên, hoặc với mục đích cung cấp 1 số dịch vụ cho con người như: chiếu sáng, làm lạnh, sưởi ấm, vận hành máy móc,…
Ví dụ: Con người sẽ sử dụng thế năng hóa học của lò đốt nhiên liệu chuyển thành nhiệt năng. → Tiếp đến chuyển đến không khí làm tăng nhiệt độ để có thể sưởi ấm cả ngôi nhà.
Tổng hợp ví dụ về chuyển hóa năng lượng
Sau đây là một số ví dụ để giúp cho người đọc dễ hình dung hơn về chuyển hóa năng lượng.
Ví dụ về bộ chuyển đổi năng lượng trong máy
Một xí nghiệp sản xuất điện đốt than liên quan đến những quy trình quy đổi năng lượng sau:
- Trong quá trình đốt cháy, năng lượng hóa học có trong than sẽ được chuyển hóa thành nhiệt năng trong khí thải.
- Thông qua trao đổi nhiệt, nhiệt năng của khí thải sẽ được chuyển hóa thành nhiệt năng của hơi nước.
- Trong tuabin, nhiệt năng của hơi nước được chuyển thành cơ năng.
- Năng lượng cơ học của tuabin sẽ được máy phát chuyển hóa thành năng lương điện. Đây cũng chính là sản lượng cuối cùng trong quy trình chuyển đổi năng lượng.
Ở trong 1 mạng lưới hệ thống như vậy, bước đầu và bước cuối sẽ có hiệu suất cao. Còn 2 bước còn lại sẽ có hiệu suất kém hơn. Còn các trạm điện chạy bằng khí đốt có thể đạt được hiệu suất quy đổi 50%. Còn các trạm than và đốt dầu có hiệu suất kém hơn.
Các chuyển đổi năng lượng khác
Có rất nhiều thiết bị và máy móc chuyển hóa năng lượng từ dạng này trở thành dạng khác. Bao gồm:
- Nhiệt điện, năng lượng địa nhiệt, nhiệt điện đại dương [Nhiệt thành năng lượng điện]
- Động cơ nhiệt [Nhiệt thành năng lượng cơ học]
- Micro [Âm thanh sang năng lượng điện]
- Đập thủy điện [Thế năng trọng trường trở thành năng lượng điện]
- Ma sát [Động năng thành Nhiệt]
- Máy phát điện, năng lượng sóng [Công cơ học hoặc động năng trở thành năng lượng điện]
- Pin điện, Pin nhiên liệu [Năng lượng hóa học thành năng lượng điện]
- Đèn điện, Lửa [Năng lượng điện thành ánh sáng và nhiệt]
- Cối xay gió [Năng lượng gió thành năng lượng cơ học hoặc là năng lượng điện]
- Quang hợp [Bức xạ điện từ thành năng lượng hóa học]
- Lò sưởi điện [Năng lượng điện thành Nhiệt]
- Thủy phân ATP [Năng lượng hóa học trong adenosine triphosphate thành năng lượng cơ học].
Các dạng năng lượng phổ biến nhất hiện nay
Năng lượng từ than đá
Than đá chính là một loại năng lượng hóa thạch. Dạng năng lượng này có tốc độ tái tạo cực kỳ chậm và nhanh cạn kiệt. Chi phí khai thác cũng như sử dụng năng lượng này bị đẩy giá lên rất cao. Và có ảnh hưởng rất lớn đến với môi trường sống.
Hiện nay trên thế giới vẫn còn tồn tại nhiều nhà máy công nghiệp khai thác than đá. Tuy nhiên các nhà máy này đều hướng về nguồn năng lượng hiệu quả. Điều đã khiến cho chi phí trở nên rẻ hơn và bảo vệ được môi trường.
Thủy điện
Vốn có lợi thế về địa hình sông núi, do đó mà tại Việt Nam có rất nhiều Thủy điện. Số lượng thủy điện tại nước ta chiếm tỉ trọng lên đến 22% trên thế giới. Tuy nhiên để có thể xây dựng lên một nhà máy thủy điện sẽ ảnh hưởng đến địa lý và môi trường xung quanh nó.
Nhưng không thể bàn cãi về những lợi ích mà thủy điện mang lại. Thủy điện góp phần tiết kiệm được rất nhiều chi phí khai thác. Đồng thời đây cũng là nguồn năng lượng tái tạo.
Năng lượng từ dầu mỏ, khí đốt
Từ sau thế kỷ 20, con người bắt đầu chuộng sử dụng năng lượng từ khí đốt và dầu mỏ. Những năng lượng này nắm giữ vai trò quan trọng trong nhiều lĩnh vực sản xuất, cũng như đời sống của con người hiện nay, Dầu mỏ và khí đốt là những nguyên liệu không thể phục hồi được giống như than đá.
Năng lượng mặt trời
Mặt trời là nguồn năng lượng vô tận và được sử dụng phổ biến tại nước ta. Có rất nhiều địa phương đã áp dụng nguồn năng lượng này vào trong công việc sản xuất.
Năng lượng gió
Năng lượng gió được tạo nên từ các luồng không khí chuyển động ở bên trong khí quyển. Ở những vị trí thường xuyên có gió thì sẽ cung cấp được nguồn gió liên tục đến các tuabin. Năng lượng được tạo ra từ gió sẽ được sử dụng trong việc vận hành 1 số thiết bị nhất định.
Năng lượng hạt nhân
Đây là nguồn năng lượng đem đến hiệu suất vô cùng cao. Khả năng cung ứng cũng như năng suất của năng lượng hạt nhân là vô cùng lớn. Do đó mà nhiều quốc gia đã áp dụng năng lượng này vào trong các ngành công nghiệp.
Để có thể khai thác được năng lượng hạt nhân yêu cầu phải có trình độ kỹ thuật cực cao. Bởi lẽ nếu như để nguồn năng lượng này xảy ra sự cố thì sẽ đem lại rủi ro rất cao. Do đó có nhiều quốc gia cấm hoặc không khuyến khích sử dụng năng lượng này.
Năng lượng địa nhiệt
Đây là một dạng năng lượng còn khá mới mẻ. Nguồn năng lượng này được khai thác và sử dụng dưới dạng điện và dạng nhiệt.
Hy vọng bài viết trên đã giúp bạn hiểu được chuyển hóa năng lượng là gì? Cũng như biết được các dạng năng lượng phổ biến nhất hiện nay. Đừng quên theo dõi Blogchiase247 để biết thêm nhiều kiến thức thú vị và mới lạ.