الطاقة وتحولاتها

الطاقة وتحولاتها

الدرس الأول – ما الطاقة

-  الطاقة هي: القدرة على إحداث تغيير.

وللطاقة أشكال متنوعة منها:

 – الطاقة الحركية:

             تعريفها: هي الطاقة التي يمتلكها الجسم بسبب حركته

             تعتمد الطاقة الحركية على عاملين  :

       أ  - سرعة الجسم: إذا زادت زاد الطاقة الحركية .  

      ب - كتلة الجسم: إذا زادت زاد الطاقة الحركية .

– طاقة الوضع  :

 تعريفها : هي الطاقة التي يختزنها الجسم بسبب موضعه.

 تعتمد طاقة الوضع على عاملين  :

       أ  - الارتفاع  : إذا زادت زاد طاقة الوضع. 

      ب – كتلة الجسم  : إذا زادت زاد طاقة الوضع.

-        الطاقة الحرارية : مجموع الطاقة الحركية و طاقة الوضع  لجزيئات كل جسم.

-        الطاقة الكيميائية : الطاقة المختزنة في الروابط الكيميائية.

-        الطاقة الإشعاعية : الطاقة التي يحملها الضوء.

-        الطاقة الكهربائية : الطاقة التي ينقلها التيار الكهربائي.

-        الطاقة النووية : الطاقة التي المختزنة في أنوية الذرات.

  - عندما تتحطم المركبات الكيميائية وتتشكل مركبات جديدة فانه يتم إطلاق الطاقة كيميائية

  - تزداد الطاقة الحرارية للمادة بزيادة درجة حرارة الجسم.

  - عند احتراق الشمعة تتحول الطاقة الكيميائية المختزنة فيها إلى طاقة حرارية وطاقة ضوئية

  - الغذاء يحتوي على طاقة كيميائية

واجب

1-      اقرن الصورة بنوع  الطاقة المناسب لها( طاقه نوويه – حركيه – وضع – حرارية – كيميائيه – كهربائية – إشعاعية )

الدرس الثاني – تحولات الطاقة

تتحول الطاقة باستمرار من شكل إلى آخر .

تتبع تحولات الطاقة لشخص يصعد بدراجته إلى أعلى التل :

-        تحوّل عضلات رجليه الطاقة الكيميائية إلى طاقة حركية .

-        تتحول الطاقة الحركية الناتجة في عضلات رجليه إلى طاقة حركية في الدراجة الهوائية .

-        تتحول الطاقة الحركية في الدراجة إلى طاقة وضع بصعوده إلى الأعلى , ويتحول بعض من الطاقة الحركية إلى طاقة حرارية ويصبح جسمه ساخناً , وتسخن الأجزاء المتحركة في الدراجة أيضاً بسبب الاحتكاك .

وهذا ينطبق وفق قانون حفظ الطاقة .

قانون حفظ الطاقة :ينص القانون على أن الطاقة لا تُستحدث ولا تفنى ولكنها تتحول من شكل إلى آخر .

ومعناه: أن الطاقة ثابتة المقدار متغيرة الشكل.

مثال:

قذف كرة إلى الأعلى في الهواء والتقاطها نجد أن الطاقة تتحول بين طاقة حركية وطاقة وضع خلال ارتفاع الكرة وسقوطها .

من الشكل في أي وضع يكون للكرة أكبر طاقة حركية ؟ وفي أي وضع يكون لها أكبر طاقة كلية ؟

للكرة أكبر طاقة حركية عند انطلاقها من اليد ، ولحظة عودتها إليها . ومجموع الطاقة الكلية للكرة ثابت

أمثلة أخرى على تحول الطاقة

1)      محرك السيارة يحول طاقة الوقود الكيميائية إلى طاقة حركة وجزءاً من الطاقة الكيميائية يتحول إلى طاقة حرارية تؤدي إلى سخونة المحرك .

2)      تحول العضلات الطاقة الكيميائية في الجسم إلى طاقة حركية .

3)      الطاقة الكهربائية ضرورية لنا فعندما تضيء غرفتك أو تشغل المذياع أو التلفاز فأنت تحول الطاقة

4)      تحولات الطاقة عند الاستماع للمذياع :

الطاقة الكهربائية لإشارة المذياع ـــــ طاقة حركية في مكبر الصوت ــــــ طاقة صوتية في الهواء ـــــ طاقة حركية لطبلة الأذن ـــــ طاقة كهربائية في الدماغ والخلايا العصبية

5)      تتحول أشكال مختلفة من الطاقة إلى طاقة حرارية مثل :

•        الاحتراق : يحول الطاقة الكيميائية إلى طاقة حرارية

•        سريان التيار الكهربائي في الأسلاك : تتحول الطاقة الكهربائية إلى طاقة حرارية

      استخدامات الطاقة الحرارية :

1-      تدفئة المنازل  2- تسخين الماء 3- المحافظة على درجة حرارة الجسم

* وتتحول الطاقة الحرارية إلى طاقة إشعاعية مثل :

عند تسخين سلك فلزي حتى درجات حرارة عالية يتوهج ويصدر طاقة إشعاعية

كيفية انتقال الطاقة الحرارية : تنتقل الطاقة الحرارية من مكان إلى آخر ( تنتقل من شيء درجة حرارة أعلى إلى شيء درجة حرارته أدنى

مثل كوب الشاي الساخن  ( تنتقل الطاقة الحرارية من الشاي الساخن إلى ما هو أبرد مما يحيط به )

توليد الطاقة الكهربائية

الطاقة الكهربائية يتم توليدها في محطات الطاقة حيث تعمل جميع المحطات من خلال المولدات

المولد الكهربائي :هو آلة تحول الطاقة الحركية إلى طاقة كهربائية .

خطوات توليد الطاقة الكهربائية في منشآت تستعمل الوقود الأحفوري :

1-      يتم حرق الوقود لجعل الماء يغلي في المراجل .

2-      يتم توجيه بخار الماء الناتج على توربين التي تدور عند اصطدام البخار بها .

3-      يتم نقل الدوران إلى المولد الذي ينتج الطاقة الكهربائية .

واجب

اذكر تحولات الطاقة في الصور التالية :

 

س1: تتبع تحولات الطاقة في الصور التالية.

س2:  أذكر تحولات الطاقة في كل من :

*  محرك الوقود 

               

س3: حدد نوع الطاقة التي تمتلكها الكرة أثناء ارتفاعها وسقوطها ، وفي أي نقطة تكون للكرة أكبر طاقة حركية وأكبر طاقة كلية ؟