الاثنين، 19 ديسمبر، 2016

الطاقة

ما الطـــــاقـــــة
تعريف الطاقة : هي القدرة على إحداث تغيير .
نقل الطاقة : للأجسام من حولنا طاقة حيث أن الطاقة تنتقل من جسم إلى آخر ومن مكان إلى آخر مثل تحرك الأشجار عندما تنتقل إليها الطاقة من الرياح
بعض أشكال الطاقة :
1- طاقة حركية 2- طاقة الوضع( الكامنة )  3- الطاقة النووية  4- الطاقة الكيميائية  5- الطاقة النووية  6- الطاقة الضوئية 7- الطاقة الكهربائية
طاقة الحركة
مثل رمي لاعب كره البولنج فإنها تتدحرج لتضرب بعض القوارير الخشبية  فهل تحتاج طاقة ؟
إن سبب سقوط القوارير هو كره البولنج المتحركة التي تمتلك طاقة حركية
تعريف الطاقة الحركية : هي الطاقة التي يمتلكها الجسم بسبب حركته
العوامل التي تعتمد عليها الطاقة الحركية للجسم هي عاملين:
1-     سرعة الجسم : تزداد الطاقة الحركية لأي جسم بزيادة سرعته
2-     وكتلة الجسم : تزداد الطاقة الحركية لأي جسم بزيادة كتلته
طاقة الوضع
س/ هل يمكن لجسم غير متحرك أن يكون له طاقة ؟
ج/ نعم يمتلك طاقة تسمى بطاقة الوضع
تعريف طاقة الوضع : هي الطاقة التي يختزنها الجسم بسبب موضعه .
العوامل التي تعتمد عليها طاقة الوضع:
1-     الارتفاع : تزداد طاقة الوضع لأي جسم بزيادة ارتفاعه
2-     كتله الجسم : تزداد طاقة الوضع لأي جسم بزيادة كتلته
الطاقة الحرارية
تعريفها : هي الطاقة التي تمتلكها جميع الأجسام وتزداد بازدياد درجة حرارة الجسم
       يشعر الإنسان بالسخونة عند التعرض لأشعة الشمس مما يدل على حصوله على الطاقة الحرارية وجميع الأجسام لها طاقة حرارية تزداد بازدياد درجة الحرارة
الطاقة الكيميائية
تعريفها: هي الطاقة المختزنة في الروابط الكيميائية بين الذرات .
مثل :- الطعام يحتوي على طاقة كيميائية لتزويد الجسم بالطاقة للقيام بالأنشطة المختلفة
-       واحتراق الشمعة تتحول الطاقة الكيميائية إلى طاقة حرارية وطاقة ضوئية
س/ متى يتم إطلاق الطاقة الكيميائية ؟
ج / عندما تتفكك المواد الكيميائية وتتشكل مواد كيميائية جديدة .
الطاقة الضوئية
ينتقل الضوء بسرعة كبيرة جداً تصل إلى 300000كم /ث تقريباً وعندما يسقط الضوء على سطح ما فقد يمتص أو ينفذ أو ينعكس وعندما يمتص الجسم الضوء يصبح أسخن وهذا يدل على تحول الطاقة الضوئية إلى حرارية
وتسمى هذه الطاقة التي يحملها الضوء بطاقة الإشعاع
تعريف طاقة الإشعاع: هي الطاقة التي يحملها الضوء
الطاقة الكهربائية
الإضاءة هي إحدى الاستعمالات الشائعة للطاقة الكهربائية
تعريف الطاقة الكهربائية : هي الطاقة التي يحملها التيار الكهربائي .


الطاقة النووية
تستخدم المحطات النووية الطاقة المخزنة في أنويه الذرات لتوليد الطاقة الكهربائية فلكل نواة ذرة طاقة نووية
تعريف الطاقة النووية : هي الطاقة التي تحويها أنويه الذرات
شكل الطاقة  التعريف     مثال
الحرارية     طاقة تمتلكها جميع الأجسام وتزداد بازدياد درجة حرارة الجسم كوب الكاكاو الساخن – طاقة الجسم الحرارية
الكيميائية     الطاقة المختزنة في الروابط الكيميائية الطعام- لهب الشمعة
الإشعاع      الطاقة التي يحملها الضوء       أشعة الشمس– ضوء الشمعة
الكهربائية    الطاقة التي يحملها التيار الكهربائي    الأجهزة التي تعمل بالكهرباء
النووية       طاقة أنوية الذرات الطاقة المخزنة في أنوية الذرات
تحولات الطاقة
تتحول الطاقة باستمرار من شكل إلى آخر
قانون حفظ الطاقة : الطاقة لا تستحدث ولا تفنى ولكنها تتحول من شكل إلى آخر
أي أن( مجموع الطاقة ثابت لن صورتها متغيرة)
يستفاد من قانون حفظ الطاقة في تحديد تحولات الطاقة في نظام معين مثل :
قذف كرة إلى الأعلى في الهواء والتقاطها نجد أن الطاقة تتحول بين طاقة حركية وطاقة وضع خلال ارتفاع الكرة وسقوطها .
الطاقة تغير شكلها
تحدث تحولات الطاقة بشكل دائم في كل ما حولك فالكثير من الآلات عبارة عن أدوات لتحويل الطاقة من شكل إلى آخر مثل :
محرك السيارة يحول طاقة الوقود الكيميائية إلى طاقة حركة وجزءاً من الطاقة الكيميائية يتحول إلى طاقة حرارية تؤدي إلى سخونة المحرك .
تحويل الطاقة الكيميائية
تحول العضلات الطاقة الكيميائية في الجسم إلى طاقة حركية .
تحولات الطاقة الكهربائية
الطاقة الكهربائية ضرورية لنا فعندما تضيء غرفتك أو تشغل المذياع أو التلفاز فأنت تحول الطاقة الكهربائية إلى أشكال أخرى من الطاقة مثل :
 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
تحول الطاقة الحرارية
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
تعريف المولد الكهربائي: هو آلة تحول الطاقة الحركية إلى طاقة كهربائية
منشآت الطاقة
في أغلب دول العالم يتم توليد معظم الطاقة الكهربائية بالمولدات التي تعمل بالوقود الأحفوري

 كما تستعمل طاقة الرياح
 

الطاقة المائية في توليد الطاقة الكهربائية .

مصادر الطاقة
مصادر الطاقة نوعان :
1- مصادر غير متجددة     2- مصادر متجددة
المصادر غير المتجددة
تعريفها : هي مصادر الطاقة التي تستنفذ أسرع كثيرا مما يتم التعويض عنها .
مثل الوقود الأحفوري ( النفط – الغاز الطبيعي – الفحم الحجري ) كلها مصادر غير متجددة
الطاقة النووية
لا يحتاج توليد الكهرباء من الطاقة النووية إلى احتراق أي نوع من الوقود الأحفوري لذا تساعد هذه الطريقة في المحافظة على الوقود الأحفوري فتره أطول
كذلك لا تسبب محطات الطاقة النووية تلوثاً للهواء
س/ما هي عيوب الطاقة النووية ؟
ج/ 1- أن كمية اليورانيوم في قشرة الأرض غير متجدد 2- مخلفاتها نشطة إشعاعيا وتشكل خطرا على حياه المخلوقات الحية

المصادر المتجددة
إن الطاقة الكهرومائية من اكبر مصادر الطاقة المتجددة
تعريف المصادر المتجددة : هي مصادر للطاقة تتجدد باستمرار
مثل تساقط كميات كافية من الأمطار والثلوج يحافظ على اندفاع المياه في الأنهار فتستمر محطات الطاقة الكهرومائية في توليد الطاقة الكهربائية
ملاحظة : بالرغم من أن الطاقة الكهرومائية لا تسبب تلوثاً إلا أنها تلحق الضرر بحياة المخلوقات المائية وخاصة الأسماك .
المصادر البديلة للطاقة : 1- الطاقة الشمسية    2- الطاقة الجوفية الحرارية    3 – طاقة الرياح
الطاقة الشمسية 4- طاقة البحار والمحيطات ( المد والجزر )
تعد الشمس أصل كل الطاقات التي على الأرض تقريبا ً .
س/ لماذا تعد الشمس مصدراً متجدداً للطاقة ؟
ج/ لأنه المصدر الذي لا يمكن للإنسان استهلاكه تماماً
س/ كيف يتم جمع الطاقة الشمسية ؟
ج/ يتم جمعها بطريقتين :
1- السخانات الشمسية     2- الخلايا الكهروضوئية
س / ما أهمية الخلايا الكهروضوئية ؟
ج/ تحول الطاقة الإشعاعية مباشرة إلى طاقة كهربائية

الطاقة الجوفية الحرارية
تسمى الحرارة الموجودة في باطن الأرض بالطاقة الجوفية الحرارية .
س/ بم تمتاز الطاقة الحرارية الجوفية عن الوقود الأحفوري أو الوقود النووي ؟
ج/ مصدر متجدد واستخدامها يوفر الموارد الغير متجددة -لا تلوث الهواء الجوي-لا تترك مخلفات ضارة
 

طاقة الرياح
الرياح مصدر آخر من مصادر الطاقة المتجددة التي لا تلوث الهواء
       تحول طاقة الرياح طواحين الهواء الطاقة الحركية إلى طاقة كهربائية
حيث ترتبط كل مروحة فيها مع مولد لتوليد الطاقة الكهربائية خلال دورانها
س / ما هي عيوب طواحين الهواء ؟
ج/ 1- تصدر أصواتاً مزعجة
    2- تحتاج إلى مساحات كبيرة
    3- قد تسبب قتل الطيور
طاقة البحار والمحيطات
تعتمد على الفرق بين ارتفاع مستوى الماء عند الشاطئ ( الذي يسمى المد والجزر )
ويكون الفارق في الغالب بضعة أمتار قد تصل كما في خليج فند شرقي كندا إلى 16م
بالرغم من كونه مصدر غير ناضب إلا أن استخدامه قليل بسبب قلة الأماكن التي يكون فيها فارق الارتفاع كافي








وجه المقارنة        المصادر الغير متجددة للطاقة   المصادر المتجددة للطاقة
مدة بقائها   
مؤقت مستمرة
مدى تلويثها للبيئة  لها أخطار على البيئة     ليس لها مخاطر على البيئة ( صديقة للبيئة )

الأكثر استخداما
        أكثر استحداما      أقل استخداما

مثال لها      الوقود الإحفوري ..
1.     الفحم الحجري
2.     النفط ( الذهب الأسود )
3.     الغاز الطبيعي
       الطاقة النووية
               الطاقة الشمسية 
       طاقة الماء المتحرك
       طاقة الرياح ..
       طاقة الحرارة الجوفية ..
       طاقة الكتلة الحيوية  ..
المحافظة على الطاقة وترشيد استهلاكها
من ترشيد الاستهلاك :
-       إطفاؤك الأضواء والأجهزة الكهربائية عن عدم الحاجة لها
-       المحافظة على الأبواب والنوافذ مقفلة جيداً سواء في الحر أو البرد لمنع تسرب الحرارة إلى البيت
-       استخدام تقنيات العزل الحراري في بناء العمارات والبيوت

ليست هناك تعليقات:

إرسال تعليق