Bài 48. Sự chuyển hoá năng lượng

Năng lượng có thể chuyển hoá từ dạng này sang dạng khác, từ vật này sang vật khác; định luật bảo toàn năng lượng: năng lượng không tự sinh ra hoặc tự mất đi.

Chuyển hoá năng lượng

Một quả bóng rổ được ném lên cao, đạt điểm cao nhất rồi rơi xuống mặt đất và nảy lên. Khi bóng đi lên, động năng chuyển hoá thành thế năng; khi bóng rơi xuống, thế năng chuyển hoá thành động năng. Khi bóng chạm đất và phát ra tiếng động, một phần năng lượng chuyển hoá thành nhiệt năng và năng lượng âm.

Thiết bị/hiện tượng	Chuyển hoá
Quạt điện	Điện năng → động năng
Bóng đèn	Điện năng → năng lượng ánh sáng (và nhiệt năng)
Bếp ga	Hoá năng → nhiệt năng
Pin mặt trời	Năng lượng ánh sáng → điện năng
Quả táo rơi	Thế năng → động năng
Hai bàn tay xoa vào nhau	Động năng → nhiệt năng (và năng lượng âm)

Ghi nhớ: Mỗi lần chuyển hoá, ta nêu: dạng cũ → dạng mới.

Định luật bảo toàn năng lượng

Thí nghiệm hai con lắc có hai quả cầu giống nhau: kéo quả cầu (2) đến điểm B rồi thả; nó đập vào quả cầu (1) và quả cầu (1) bật lên gần đúng độ cao của điểm B. Qua nhiều thí nghiệm chính xác, người ta rút ra Định luật bảo toàn năng lượng:

"Năng lượng không tự sinh ra hoặc tự mất đi mà chỉ chuyển hoá từ dạng này sang dạng khác hoặc truyền từ vật này sang vật khác".

Quả bóng thả rơi không nảy trở lại đúng độ cao ban đầu vì một phần năng lượng của nó chuyển hoá thành nhiệt năng và năng lượng âm khi va chạm. Định luật bảo toàn năng lượng vẫn đúng: tổng năng lượng không đổi.

Ví dụ. Một quả bóng ở độ cao có thế năng 10 J rơi xuống chạm đất. Nếu bỏ qua mọi hao phí, động năng của quả bóng ngay trước khi chạm đất là bao nhiêu?

Thế năng chuyển hoá hoàn toàn thành động năng.
Tổng năng lượng được bảo toàn.

Kết quả: 10 J

Mở rộng

Trong cơ thể em có chuỗi chuyển hoá: ánh nắng → cây xanh (hoá năng trong gạo) → em ăn cơm → năng lượng giúp cơ chạy nhảy. Hầu như mọi năng lượng sống trên Trái Đất đều bắt nguồn từ Mặt Trời.