Sách bài tập KHTN 9 Bài 13 (Cánh diều): Sử dụng năng lượng

Giải SBT KHTN 9 Bài 13: Sử dụng năng lượng

Bài 13.1 trang 39 Sách bài tập KHTN 9: Vì sao năng lượng hoá thạch được gọi là năng lượng không tái tạo?

Lời giải:

Năng lượng hoá thạch được dự trữ trong các nguồn nhiên liệu hoá thạch như than mỏ, dầu mỏ, khí thiên nhiên và khí mỏ dầu. Những nhiên liệu hoá thạch này cần hàng trăm triệu năm để hình thành, trong khi đó, với mức độ tiêu thụ như hiện tại thì chỉ khoảng 50 đến 100 năm nữa nguồn nhiên liệu này sẽ cạn kiệt.

Bài 13.2 trang 39 Sách bài tập KHTN 9: Kể tên các loại nhiên liệu hoá thạch có thể được sử dụng trong các hoạt động sinh hoạt và sản xuất dưới đây. Nêu tác hại tới môi trường của việc sử dụng các loại nhiên liệư đó.

a) Vận hành xe máy, ô tô.

b) Đun nấu.

c) Luyện gang thép.

d) Sản xuất nhiệt điện.

Lời giải:

a) Vận hành xe máy, ô tô: sử dụng xăng.

b) Đun nấu: sử dụng gas hoặc than.

c) Luyện gang thép: sử dụng than.

d) Sản xuất nhiệt điện: sử dụng than, dầu thô, dầu diezel.

Sử dụng các nhiên liệu này phát thải các khí carbon dioxide, carbon monoxide, hydrocarbon, nitrogen oxide và bụi mịn gây ảnh hưởng đến môi trường.

Bài 13.3 trang 39 Sách bài tập KHTN 9: Bảng bên cho biết thông tin năng lượng nhiệt toả ra khi đốt cháy hoàn toàn 1 kg nhiên liệu. Một gia đình sử dụng trung bình 1,8 kg than bùn mỗi ngày để đun nấu. Nếu gia đình này sử dụng củi khô hoặc khí thiên nhiên để đun nấu thì khối lượng củi khô và khí thiên nhiên cần sử dụng tương ứng là bao nhiêu?

Lời giải:

Đốt cháy hoàn toàn 1,8 kg than bùn thu được năng lượng nhiệt là:

1,8 . 14 . 10⁶ = 25,2 . 10⁶ (J).

Khối lượng củi khô cần sử dụng để thu được lượng năng lượng nhiệt đó là:

25,2 . 10⁶ : (10. 10⁶) = 2,52 (kg).

Khối lượng khí thiên nhiên cần sử dụng để thu được lượng năng lượng nhiệt đó là:

25,2 . 10⁶ : (44. 10⁶) = 0,57 (kg).

Bài 13.4 trang 39 Sách bài tập KHTN 9: Điền các từ còn thiếu vào chỗ trống để mô tả các quá trình chuyển hoá năng lượng trong hình 13.1.

Hình 13.1.

Lời giải:

(1) ánh sáng; (2) hoá học; (3) nhiệt; (4) cơ học.

Bài 13.5 trang 40 Sách bài tập KHTN 9: Hình 13.2 là sơ đồ các bộ phận chính của một nhà máy nhiệt điện.

a) Điền các từ ngữ còn thiếu vào chỗ trống để mô tả các quá trình chuyển hoá năng lượng.

Trong nhà máy nhiệt điện, năng lượng... (1) … được dự trữ trong than được giải phóng và chuyển hoá thành năng lượng.... (2) …. biến nước thành hơi nước. Hơi nước làm quay tuabin và tạo ra điện. Máy phát điện đã chuyển hoá năng lượng ... (3)... thành năng lượng........... (4)...

b) Tìm hiểu và kể tên một số khí thải do nhà máy nhiệt điện phát thải vào không khí.

Lời giải:

a) (1) hoá học; (2) nhiệt; (3) cơ học; (4) điện.

b) Nhà máy nhiệt điện khi đốt cháy nhiên liệu hoá thạch để tạo ra điện sẽ phát thành các khí CO₂, CO, SO₂, SO₃, nitrogen oxide và bụi mịn.

Bài 13.6 trang 40 Sách bài tập KHTN 9: Trò chơi ô chữ

Hàng ngang:

1. Nguyên tố này được trao đổi giữa sinh vật, khí quyển, thuỷ quyển và thạch quyển thành một vòng tuần hoàn kín.

2. Tên một chất lỏng dề cháy có nguồn gốc từ dầu mỏ, được sử dụng làm nhiên liệu trong các phương tiện giao thông.

3. Tên hỗn hợp chất khí cháy được, thường được tìm thấy ở các mỏ khí, được sử dụng để làm nhiên liệu.

4. Năng lượng vật có được do chuyển động.

5. Vật liệu giải phóng năng lượng, tạo ra nhiệt và ánh sáng khi bị đốt cháy.

6. Khoảng 23% năng lượng mặt trời chiếu xuống Trái Đất tạo nên vòng tuần hoàn của chất này.

7. Tên quá trình thu nhận và chuyển hoá năng lượng ánh sáng mặt trời của thực vật, tảo và một số vi khuẩn đế tạo ra hợp chất hữu cơ.

8. Tên loại nhiên liệu hoá thạch rắn, có màu đcn hoặc nâu đen.

9. “Bức xạ nhiệt mặt trời chiếu xuống Trái Đất, làm nóng không khí, gây ra sự đối lưu trong bầu khí quyển, tử đó tạo ra ”

Hàng dọc tô đậm: “Một vật có nếu vật đó có khả năng thực hiện công”.

Lời giải:

Hàng ngang: (1) carbon; (2) xăng; (3) khí thiên nhiên; (4) động năng; (5) nhiên liệu; (6) nước; (7) quang hợp; (8) than mỏ; (9) gió.

Hàng dọc được tô đậm: năng lượng.

Bài 13.7 trang 41 Sách bài tập KHTN 9: Hình 13.4 là sơ đồ đơn giản của một hệ thống khai thác than hầm lò. Dựa vảo sơ đồ đó, liệt kê những công việc cần thực hiện để khai thác và vận chuyến than ở các vỉa than nằm sâu trong lòng đất. Vì sao khai thác than hầm lò đòi hỏi mức chi phí cao hơn khai thác than lộ thiên?

Lời giải:

Những công việc cần thực hiện:

- Khoan, đào các giếng mỏ chính và giếng mỏ thông gió xuyên qua các lớp đất đá để tới các vỉa than.

- Lắp đặt hệ thống thang máy để đưa máy móc thiết bị như máy khoan, máy đào, xe goòng, băng chuyền,… xuống các vỉa than.

- Đào các bể chứa nước và lắp đặt hệ thống máy bơm nước ra ngoài để tránh tình trạng ngập úng nước trong các giếng mỏ.

- Khai thác và vận chuyển than lên mặt đất bằng các xe goòng, băng chuyền và thang máy.

Chi phí khai thác than hầm lò cao hơn rất nhiều chi phí khai thác than lộ thiên do cần thực hiện nhiều công việc đòi hỏi công nghệ và chi phí cao.

Lý thuyết KHTN 9 Bài 13: Sử dụng năng lượng

I. Vòng năng lượng trên Trái Đất

Các quá trình tự nhiên và nhân tạo trên Trái Đất đều cần có năng lượng và đều có sự chuyển hóa năng lượng từ dạng này sang dạng khác. Sự chuyển hóa này thường lặp đi, lặp lại.

- Vòng tuần hoàn của nước: Năng lượng mặt trời làm nóng và bốc hơi nước ở các sông, hồ, biển và đại dương. Hơi nước trong những dòng không khí khi gặp điều kiện thuận lợi ngưng tụ và rơi xuống tọa thành những cơn mưa. Nước mưa theo các mạch nước ngầm hoặc các dòng chảy sông, suối lại đổ về đại dương. Có thể thấy, năng lượng trong vòng tuần hoàn của nước đến từ Mặt Trời.

- Vòng tuần hoàn của carbon: Thực vật hấp thụ CO₂ trong khí quyển. Nhờ quá trình quang hợp, chúng tổng hợp chất hữu cơ từ nước và CO₂, đồng thời chuyển hóa năng lượng từ ánh sáng mặt trời thành năng lượng hóa học tích lũy trong chất hữu cơ đó.

Động vật ăn thực vật và chuyển hóa một phần năng lượng này thành năng lượng nhiệt để duy trì nhiệt độ cơ thể và năng lượng cơ học trong các hoạt động.

Xác sinh vật bị vùi lấp trong các điều kiện địa chất đặc biệt, trải qua hàng trăm triệu năm, hình thành nên nhiên liệu hóa thạch – nguồn dự trữ năng lượng hóa học khổng lồ. Nhiên liệu hóa thạch được sử dụng đa dạng trong các hoạt động sản xuất và sinh hoạt, chuyển hóa năng lượng hóa học thành năng lượng nhiệt. Thông qua các quá trình hô hấp của sinh vật, đốt nhiên liệu hóa thạch của con người, khí CO₂ lại được giải phóng vào bầu khí quyển.

Năng lượng trong vòng tuần hoàn carbon đến từ Mặt Trời.

II. Năng lượng hóa thạch

1. Nguồn gốc và đặc điểm của năng lượng hóa thạch

2. Khai thác và sử dụng nhiên liệu hóa thạch