ΘΕΜΑ :ΕΝΕΓΕΙΑ ΚΑΙ ΙΣΧΥΣ ΜΑΘΗΤΗΣ:ΓΙΩΓΟΣ ΟΙΚΟΝΟΜΟΥ ΤΑΞΗ:Α 3 ΥΡΕΥΘΥΝΗ ΚΑΘΗΓΗΤΙΑ:ΚΟΡΑΝΟΥ ΕΥΘΑΛΙΑ 3 ο ΓΥΜΝΑΣΙΟ ΤΙΚΑΛΩΝ ΣΧΟΛΙΚΟ ΕΤΟΣ:

Transcript

1 ΘΕΜΑ :ΕΝΕΓΕΙΑ ΚΑΙ ΙΣΧΥΣ ΜΑΘΗΤΗΣ:ΓΙΩΓΟΣ ΟΙΚΟΝΟΜΟΥ ΤΑΞΗ:Α 3 ΥΡΕΥΘΥΝΗ ΚΑΘΗΓΗΤΙΑ:ΚΟΡΑΝΟΥ ΕΥΘΑΛΙΑ 3 ο ΓΥΜΝΑΣΙΟ ΤΙΚΑΛΩΝ ΣΧΟΛΙΚΟ ΕΤΟΣ:

2

3

4 Κάκε φυςικό ςφςτθμα περιζχει (ι εναλλακτικά αποκθκεφει) μία ποςότθτα που ονομάηεται ενζργεια. Ενζργεια, ςυνεπϊσ, είναι θ ικανότθτα ενόσ ςϊματοσ ι ςυςτιματοσ να παραγάγει ζργο. Η ενζργεια χαρακτθρίηεται, τόςο ςτθ κεωρία όςο και ςτθ πράξθ, περιςςότερο ωσ μια λογιςτικι ζννοια, που δίνει τθ δυνατότθτα πρόβλεψθσ τθσ εξζλιξθσ ι τθσ κίνθςθσ ενόσ ςυςτιματοσ. Ορίηεται ςαν το ποςό του ζργου που απαιτείται προκειμζνου το ςφςτθμα να πάει από μια αρχικι κατάςταςθ ςε μια τελικι. Κφρια μονάδα μζτρθςθσ τθσ Ενζργειασ, Θερμότθτασ, Ζργου ςτο SI είναι το τηάουλ (J), Ιςχφει J = Ν * m δθλ 1 Joule = 1 Newton * 1 Meter.

5

6

7

8

9 Η χθμικι ενζργεια, είναι το ςφνολο τθσ δυναμικισ ενζργειασ που απαιτικθκε για τθ ςυγκρότθςθ μορίων χθμικϊν ουςιϊν από διάφορα άτομα, κάτω από τθν αλλθλεπίδραςθ θλεκτρομαγνθτικϊν δυνάμεων. Η χθμικι ενζργεια αποδίδεται ςυνικωσ ωσ κερμικι ι θλεκτρικι, όταν τα μόρια διαςπϊνται και πάλι ςε άτομα ι μεταςχθματίηεται ςτουσ οργανιςμοφσ ςε κερμικι και κινθτικι, με βιολογικοφσ μθχανιςμοφσ, και ονομάηεται ηωικι ενζργεια

10

11

12 Ο άνκρωποσ "τροφοςυλλζκτθσ" των προϊςτορικϊν χρόνων ςτθριηόταν αποκλειςτικά ςτθ μυϊκι του ενζργεια (δφναμθ) για να βρίςκει τθν τροφι του και να φτιάχνει τα καταφφγιά του. Με τθν πάροδο των ετϊν χρθςιμοποίθςε πιο αποδοτικά τθ μυϊκι του ενζργεια φτιάχνοντασ τα πρϊτα απλά εργαλεία από ξφλο, πζτρα, κόκαλα. Αξιοποίθςε επίςθσ τθ μυϊκι ενζργεια των ηϊων είτε για τθ μεταφορά επιβατϊν και αντικειμζνων είτε για όργωμα και άντλθςθ νεροφ ςε ςυνδυαςμό με εργαλεία (π.χ. αλζτρι) και απλζσ μθχανζσ.από τθ λίκινθ ακόμθ εποχι γνωρίηουμε ότι οι κάτοικοι των ςπθλαίων χρθςιμοποίθςαν τθν ενζργεια τθσ φωτιάσ αρχικά για το φωτιςμό, τθ κζρμανςθ και τθ μαγειρικι και με το πζραςμα των χιλιετιϊν για τθ μεταλλουργία και τθν υαλουργία. Τα πρϊτα καφςιμα ιταν τα ξερά χόρτα, το ξφλο, θ κοπριά και ςτθ ςυνζχεια το φυτικό και ηωικό λίποσ (ανανεϊςιμεσ πθγζσ ενζργειασ). Αργότερα ανακάλυψε τθ δφναμθ του ανζμου - αιολικι ενζργεια - τθν οποία χρθςιμοποίθςε ςαν "μθχανικι ενζργεια" για τθν φδρευςθ και άρδευςθ, άλεςθ δθμθτριακϊν, καλάςςιεσ μεταφορζσ 200 π.χ., αξιοποιείται θ ενζργεια του νεροφ

13 Η ενζργεια είναι κακοριςτικόσ παράγοντασ για τθν επιβίωςθ και διαμόρφωςθ των ςυνκθκϊν τθσ ηωισ του ανκρϊπου. Επομζνωσ, θ παραγωγι και κατανάλωςθ τθσ ενζργειασ είναι μια από τισ πιο αναγκαίεσ δραςτθριότθτεσ του. Για αυτό, θ ςθμαςία και θ ςυμβολι τθσ ενζργειασ ςτθν ανάπτυξθ τθσ οικονομίασ και του πολιτιςμοφ τθσ ςφγχρονθσ κοινωνίασ Η ενζργεια είναι ζνα ουςιαςτικό μζροσ τθσ κακθμερινισ ηωισ μασ. Τίποτα δεν κα γινόταν χωρίσ ενζργεια. Εξαρτόμαςτε από τισ εκατοντάδεσ των διαφορετικϊν τρόπων με τουσ οποίουσ κάνει αιςκθτι τθν παρουςία τθσ, κακϊσ οι άνκρωποι χρειάηονται ενζργεια για να κινθκοφν και οι μθχανζσ χρθςιμοποιοφν ενζργεια για να λειτουργιςουν Η ενζργεια είναι αναμφίβολα μια υπθρεςία ηωτικισ ςθμαςίασ για τον άνκρωπο αφοφ αποτελεί ςθμαντικό παράγοντα για τθν επιβίωςι του (κζρμανςθ, ψφξθ, φωτιςμόσ, μεταφορζσ, γεωργία, παραγωγι τροφίμων και άλλων αγακϊν πρϊτθσ ανάγκθσ), τθν ανάπτυξθ τθσ βιομθχανία και των υπθρεςιϊν, τθν ανάπτυξθ τθσ οικονομίασ και του πολιτιςμοφ. Πλεσ οι ςυςκευζσ και οι μθχανζσ που χρθςιμοποιοφμε ςτθν κακθμερινι ηωι, μετατρζπουν ενζργεια, για να λειτουργιςουν Για να γίνει αξιοποίθςθ τθσ ενζργειασ Ρρζπει να μετατραπεί για να παραχκεί ζργο π.χ. Η θλεκτρικι ςε μθχανικι Η μθχανικι ςε θλεκτρικι Η χθμικι ςε θλεκτρικι Η χθμικι ςε κερμικι και μθχανικι Η φωτεινι ςε θλεκτρικι Η θλιακι ςε χθμικι (φωτοςφνκεςθ)

14 ΡΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ ΚΑΙ ΜΕΙΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ

15 ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ(Α.Π.Ε) Είναι πολφ φιλικζσ προσ το περιβάλλον, ζχοντασ ουςιαςτικά μθδενικά κατάλοιπα και απόβλθτα. Δεν πρόκειται να εξαντλθκοφν ποτζ, ςε αντίκεςθ με τα ορυκτά καφςιμα. Μποροφν να βοθκιςουν τθν ενεργειακι αυτάρκεια μικρϊν και αναπτυςςόμενων χωρϊν, κακϊσ και να αποτελζςουν τθν εναλλακτικι πρόταςθ ςε ςχζςθ με τθν οικονομία του πετρελαίου. Είναι ευζλικτεσ εφαρμογζσ, που μποροφν να παράγουν ενζργεια ανάλογθ με τισ ανάγκεσ του επί τόπου πλθκυςμοφ, καταργϊντασ τθν ανάγκθ για τεράςτιεσ μονάδεσ παραγωγισ ενζργειασ (καταρχιν για τθν φπαικρο) αλλά και για μεταφορά τθσ ενζργειασ ςε μεγάλεσ αποςτάςεισ. Ο εξοπλιςμόσ είναι απλόσ ςτθν καταςκευι και τθ ςυντιρθςθ και ζχει πολφ μεγάλο χρόνο ηωισ. Επιδοτοφνται από τισ περιςςότερεσ κυβερνιςεισ. Είναι διάςπαρτεσ γεωγραφικά και ςυμβάλλουν ςτθν αποκζντρωςθ του ενεργειακοφ ςυςτιματοσ, δίνοντασ τθ δυνατότθτα κάλυψθσ των ενεργειακϊν αναγκϊν ςε τοπικό και περιφερειακό επίπεδο, ανακουφίηοντασ ζτςι τα ςυςτιματα υποδομισ (δίκτυα, δρόμοι, κλπ.) και μειϊνοντασ τισ απϊλειεσ από τθ μεταφορά ενζργειασ. Ρροςφζρουν τθ δυνατότθτα ορκολογικισ αξιοποίθςθσ των ενεργειακϊν πόρων, καλφπτοντασ ζνα ευρφ φάςμα ενεργειακϊν αναγκϊν των χρθςτϊν ν κερμοκραςιϊν, αιολικι ενζργεια για θλεκτροπαραγωγι, κ.α.). Ζχουν ςυνικωσ χαμθλό λειτουργικό κόςτοσ που δεν επθρεάηεται από τισ διακυμάνςεισ τθσ διεκνοφσ οικονομίασ και ειδικότερα των τιμϊν των ςυμβατικϊν καυςίμων. Οι εγκαταςτάςεισ εκμετάλλευςθσ των ΑΡΕ ςχεδιάηονται ςυνικωσ για να καλφπτουν τισ ςυγκεκριμζνεσ ανάγκεσ των χρθςτϊν, τόςο ςε μικρι όςο και ςε μεγάλθ κλίμακα εφαρμογϊν, και ζχουν μικρό ςχετικά χρόνο καταςκευισ, επιτρζποντασ ζτςι τθ γριγορθ ανταπόκριςθ τθσ προςφοράσ προσ τθ ηιτθςθ ενζργειασ. Οι επενδφςεισ των ΑΡΕ δθμιουργοφν ςθμαντικό αρικμό νζων κζςεων εργαςίασ, ιδιαίτερα ςε τοπικό επίπεδο. Μποροφν να αποτελζςουν ςε πολλζσ περιπτϊςεισ πυρινα για τθν αναηωογόνθςθ οικονομικά και κοινωνικά υποβακμιςμζνων περιοχϊν και πόλο για τθν τοπικι ανάπτυξθ, με τθν προϊκθςθ ανάλογων επενδφςεων (π.χ. κερμοςκοπικζσ καλλιζργειεσ με τθ χριςθ γεωκερμικισ ενζργειασ, τθλεκζρμανςθ οικιςμϊν, μικρϊν πόλεων, κλπ. με ατμό/ηεςτό νερό που προζρχεται από τθν ενεργειακι αξιοποίθςθ γεωργικισ και δαςικισ βιομάηασ, κ.α.).

16 Ζχουν αρκετά μικρό ςυντελεςτι απόδοςθσ, τθσ τάξθσ του 30% ι και χαμθλότερο. Συνεπϊσ απαιτείται αρκετά μεγάλο αρχικό κόςτοσ εφαρμογισ ςε μεγάλθ επιφάνεια τθσ γθσ. Γι' αυτό το λόγο μζχρι τϊρα χρθςιμοποιοφνται ωσ ςυμπλθρωματικζσ πθγζσ ενζργειασ. Για τον παραπάνω λόγο προσ το παρόν δεν μποροφν να χρθςιμοποιθκοφν για τθν κάλυψθ των αναγκϊν μεγάλων αςτικϊν κζντρων. Η παροχι και απόδοςθ τθσ αιολικισ, υδροθλεκτρικισ και θλιακισ ενζργειασ εξαρτάται από τθν εποχι του ζτουσ, αλλά και από το γεωγραφικό πλάτοσ και το κλίμα τθσ περιοχισ ςτθν οποία εγκακίςτανται. Για τισ αιολικζσ μθχανζσ υπάρχει θ άποψθ ότι δεν είναι κομψζσ από αιςκθτικι άποψθ κι ότι προκαλοφν κόρυβο και κανάτουσ πουλιϊν. Με τθν εξζλιξθ όμωσ τθσ τεχνολογίασ τουσ και τθν προςεκτικότερθ επιλογι χϊρων εγκατάςταςθσ (π.χ. ςε πλατφόρμεσ ςτθν ανοιχτι κάλαςςα) αυτά τα προβλιματα ζχουν ςχεδόν λυκεί. Για τα υδροθλεκτρικά ζργα λζγεται ότι προκαλοφν ζκλυςθ μεκανίου από τθν αποςφνκεςθ των φυτϊν που βρίςκονται κάτω από το νερό κι ζτςι ςυντελοφν ςτο φαινόμενο του κερμοκθπίου.

17 ΙΣΧΥΣ

18 Η Ιςχφσ, ςτθ φυςικι, είναι ο ρυκμόσ μεταβολισ ζργου ι αλλιϊσ το ποςό τθσ ενζργειασ που καταναλϊνεται ςτθ μονάδα του χρόνου. Για ζνα κακοριςμζνο φυςικό ςφςτθμα, ιςχφσ ορίηεται ωσ θ ενζργεια ςτθ μονάδα του χρόνου που προςδίδεται ςτο ςφςτθμα από το περιβάλλον (ι αντίςτροφα, αποδίδεται από το ςφςτθμα του περιβάλλον). Μονάδεσ μζτρθςθσ είναι 1 W (watt ι βατ) = 1 J/s (joule/sec), 1 kw (kilowatt ι κιλοβάτ) = 1000 W, 1 kcal/hr (kilocalorie/hour) = 1,16 W 1 KW=0.87 kcal/ 1 hp (horsepower ι ιπποδφναμθ) = 0,73 kw

19

20

21

22 Στισ αρχζσ του 19ου αιϊνα οι χρθςιμοποιοφμενεσ ατμομθχανζσ είχαν τθ δυνατότθτα να παρζχουν τθν ιςχφ 200 περίπου ανδρϊν. Αρκοφςε όμωσ να εξοπλίςει τισ βιομθχανίεσ παραγωγισ αγακϊν και να οδθγιςει τθν οικονομία τθσ Β.Δ. Ευρϊπθσ ςτθ Βιομθχανικι Επανάςταςθ. Για πρϊτθ φορά ςτθν παγκόςμια ιςτορία θ ενζργεια μποροφςε να χρθςιμοποιθκεί ςε κάκε χϊρο, κάκε ϊρα και ςε οποιαδιποτε ποςότθτα. Ραράλλθλα, θ χριςθ τθσ ατμομθχανισ επεκτείνεται και ςτα μζςα μεταφοράσ, το 1804 ςτο ςιδθρόδρομο και το 1807 ςτθ ναυτιλία. Στα τζλθ του 19ου αιϊνα θ ιςχφσ τθσ ατμομθχανισ ξεπερνοφςε τθν ιςχφ 6000 ανδρϊν. Το 1850 καταςκευάηεται το πρϊτο υδροθλεκτρικό φράγμα παραγωγισ ενζργειασ ιδιοκτθςίασ του Thomas Alva Edison, παρζχοντασ με θλεκτριςμό τθ Wall Street και τισ εγκαταςτάςεισ τθσ New York Times, ενϊ το 1880 λειτουργεί θ πρϊτθ μονάδα παραγωγισ θλεκτρικισ ενζργειασ με καφςθ άνκρακα. Η πρϊτθ εξόρυξθ πετρελαίου λαμβάνει χϊρα το 1859 ςτθ Β.Αμερικι αλλά εκείνθ τθν εποχι θ χριςθ του ιτανε φοβερά περιοριςμζνθ, μζχρι τθν ανακάλυψθ τθσ μθχανισ καφςθσ.

23 ΒΙΚΙΡΑΙΔΕΙΑ Slide Share ΔΙΑΔΑΣΤΙΚΑ ΒΙΒΛΙΑ(ΔΗΜΟΤΙΚΟΥ,ΛΥΚΕΙΟΥ) ΕΝΕΓΕΙΑ.gr AΛΛΑ ΔΙΑΦΟΑ..sites Ρ.Ε.ΚΑ.ΤΕ(Ρανελλινια Ζνωςθ ΚΑκθγθτων ΤΕχνολογιασ) ΚΕΝΤΟ ΡΕΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗΣ ΕΚΡΑΙΔΕΥΣΗΣ ΚΑΣΤΟΙΑΣ ΕΙΚΟΝΕΣ,ΚΕΙΜΕΝΑ ΑΡ ΤΟ GOOGLE