Bài 13: Sử dụng năng lượng
Mở đầu trang 65 KHTN 9: 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? Lời giải:
Phần lớn năng lượng trên Trái Đất đến từ Mặt Trời, và Trái Đất có nguồn năng lượng riêng
Câu hỏi 1 trang 66 KHTN 9: Để làm bốc hơi nước ở sông, hồ, biển và đại dương,
năng lượng mặt trời đã chuyển hóa thành dạng năng lượng nào? Lời giải:
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 hỏi 2 trang 66 KHTN 9: Khi hơi nước ngưng tụ tạo thành mây và mưa, đã có
sự chuyển hoá năng lượng như thế nào? Lời giải:
- 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.
Luyện tập 1 trang 67 KHTN 9: 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? Lời giải:
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.
Tìm hiểu thêm trang 67 KHTN 9: Các nghiên cứu đã chỉ ra tỉ lệ sử dụng năng
lượng mặt trời, cùng với năng lượng của Trái Đất cho các quá trình biển đối cơ bản
và được mô tả trong sơ đồ hình 13.4.
Dựa vào hình 13.4, em hãy cho biết:
a) Bao nhiêu phần trăm năng lượng mặt trời truyền tới Trái Đất được bầu khí quyển hấp thụ?
b) Bao nhiêu phần trăm năng lượng mặt trời truyền tới Trái Đất được thực vật sử
dụng trong quá trình quang hợp?
c) Năng lượng nào trên Trái Đất không có nguồn gốc từ Mặt Trời? Lời giải:
a) Năng lượng mặt trời truyền tới Trái Đất được bầu khí quyển hấp thụ là: 47%
b) Năng lượng mặt trời truyền tới Trái Đất được thực vật sử dụng trong quá trình quang hợp: 0,02%
c) Năng lượng trên Trái Đất không có nguồn gốc từ Mặt Trời: năng lượng thủy triều,
năng lượng địa nhiệt, năng lượng hóa thạch.
Câu hỏi 3 trang 68 KHTN 9: Tại sao nói năng lượng hóa thạch có nguồn gốc từ Mặt Trời? Lời giải:
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 hỏi 4 trang 68 KHTN 9: Lấy ví dụ trong cuộc sống hằng ngày con người đốt
cháy các nhiên liệu hoá thạch gây ô nhiễm môi trường. Lời giải:
Ô tô chạy bằng xăng/dầu diesel:
Quá trình: Khi bạn lái xe, động cơ của xe sẽ đốt cháy xăng hoặc dầu diesel để tạo ra
năng lượng cần thiết để di chuyển xe.
Tác động ô nhiễm môi trường: Quá trình đốt cháy nhiên liệu này tạo ra các khí thải
độc hại như CO2 (carbon dioxide), CO (carbon monoxide), NOx (oxides of nitrogen), và các hạt bụi.
Hậu quả: Các khí thải này khi xâm nhập vào không khí gây ra hiện tượng nóng lên
toàn cầu (hiệu ứng nhà kính) và ô nhiễm không khí, đặc biệt là trong các thành phố
lớn, có thể gây ra các vấn đề về sức khỏe, môi trường sống và ảnh hưởng đến chất lượng không khí.
Vận dụng trang 69 KHTN 9: Kể tên một số hoạt động trong đời sống hằng ngày mà
em có sử dụng năng lượng hoá thạch. Nêu ưu điểm và nhược điểm của việc sử dụng này. Lời giải: Hoạt Ưu điểm Nhược điểm động đời sống Giao
Tiện lợi, linh hoạt, và phổ biến. Xe Gây ô nhiễm không khí, đóng góp
thông cá hơi chạy bằng xăng và dầu diesel vào hiện tượng nóng lên toàn cầu nhân
đáp ứng nhanh chóng nhu cầu vận do khí thải CO2, và tạo ra các
chuyển cá nhân và hàng hóa.
chất độc hại như CO và NOx.
Sưởi ấm Dễ sử dụng và tiện ích cho cuộc Gây ô nhiễm không khí và tác và nấu sống hàng ngày
động đến sức khỏe khi sử dụng ăn
các nguồn nhiên liệu như than, dầu và khí đốt.
Câu hỏi 5 trang 69 KHTN 9: Kể tên một số khí thải độc hại được sinh ra trong quá
trình đốt nhiên liệu hóa thạch. Lời giải:
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)
Luyện tập 2 trang 69 KHTN 9: Hình 13.9 là giàn khoan khai thác dầu thô trên mỏ
Bạch Hồ, nằm cách bờ biển Vũng Tàu khoảng 145 km về phía Đông Nam. Mỏ Bạch
Hồ 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 Hồ so với những mỏ nằm trong đất liền. Lời giải: Lý do Mỏ Bạch Hồ
Mỏ đất liền
Cơ sở hạ Cần đầu tư vào cơ sở hạ tầng Không đòi hỏi cơ sở hạ tầng biển tầng biển
biển phức tạp như giàn khoan, phức tạp như vậy, giảm chi phí
giàn nước sâu và hệ thống đầu tư.
đường ống dẫn dầu qua biển.
Các yếu tố Đối mặt với điều kiện khí hậu và Không phải đối mặt với các yếu khí hậu
thủy triều biển khắc nghiệt, làm tố biển và khí hậu khó khăn như
tăng rủi ro và yêu cầu các biện vậy, giảm rủi ro và chi phí liên
pháp an toàn và bảo vệ môi quan đến an toàn và bảo vệ môi trường cao. trường. Vận
Chi phí vận chuyển dầu từ biển Vận chuyển từ mỏ đến cảng đất chuyển
về cảng đất liền và sau đó đến liền thì có thể đơn giản hơn và
các điểm tiêu thụ có thể cao do chi phí ít hơn.
sự phức tạp trong vận chuyển biển. Khoan
và Việc thăm dò và khoan dưới đáy Khoan và khai thác trên đất liền khai thác
biển đòi hỏi công nghệ và thiết bị thường đơn giản hơn và chi phí
đặc biệt, làm tăng chi phí khai thấp hơn. thác.
Phản ứng Các sự cố biển, như rò rỉ dầu, có Trong trường hợp sự cố trên đất nhanh
thể khó khăn trong việc phản liền, phản ứng và ứng phó có thể
trước sự cố ứng nhanh chóng và giải quyết.
nhanh chóng và dễ dàng hơn.
Tìm hiểu thêm trang 70 KHTN 9: Trong phản ứng hạt nhân, các hạt nhân nguyên
tử có thể tương tác với nhau tạo thành các hạt nhân khác và toả ra năng lượng.
Năng lượng này được gọi là năng lượng hạt nhân. Hiện nay, con người đã biết cách
thu được năng lượng hạt nhân từ các phản ứng phân hạch để làm quay tuabin máy
phát điện hoặc tạo lực đẩy cho tên lửa, tàu ngắm,...
Sử dụng năng lượng hạt nhân từ các phản ứng phân hạch có những ưu điểm và nhược điểm gì? Lời giải:
Ưu điểm của sử dụng năng lượng hạt nhân từ các phản ứng phân hạch:
1. Năng lượng lớn: Tạo ra lượng năng lượng đáng kể từ một lượng nhỏ chất liệu hạt nhân.
2. Không tạo ra khí nhà kính: Không gây ra khí nhà kính, giảm ảnh hưởng đến biến đổi khí hậu.
3. Năng lượng ổn định: Cung cấp nguồn năng lượng liên tục và ổn định.
Nhược điểm của sử dụng năng lượng hạt nhân từ các phản ứng phân hạch:
1. Rủi ro tai nạn hạt nhân: Nguy cơ tai nạn hạt nhân có thể gây hậu quả nghiêm
trọng cho môi trường và sức khỏe con người.
2. Vấn đề xử lý chất thải: Chất thải hạt nhân đòi hỏi xử lý cẩn thận và an toàn.
3. Chi phí xây dựng và bảo quản cao: Xây dựng và bảo quản nhà máy hạt nhân đòi
hỏi chi phí và thời gian lớn.
4. Rủi ro an ninh: Có thể là mục tiêu của các tổ chức hay nhóm khủng bố.
Luyện tập 3 trang 70 KHTN 9: Lấy ví dụ cho thấy việc khai thác và sử dụng nhiên
liệu hoá thạch hiện nay có thể gây ô nhiễm môi trường. Lời giải:
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.
Luyện tập 4 trang 70 KHTN 9: Nêu cách khai thác và vận chuyển của một số loại
nhiên liệu hoá thạch. Từ đó, thảo luận để chỉ ra giá nhiên liệu hoá thạch phụ thuộc
vào chi phí khai thác và vận chuyển. Lời giải:
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.