Інформація про новину
  • Переглядів: 420
  • Дата: 15-06-2022, 18:41
15-06-2022, 18:41

5. Звідки ми беремо енергію

Категорія: Природознавство





Попередня сторінка:  4. Поняття про енергію та її форми
Наступна сторінка:   6. Будова клітини

Пригадайте форми енергії.

Як добувають електрику

Сьогодні електрична енергія стала майже головною енергією для людства. Вона «живить» електроприлади в наших оселях, електричні печі в кафе, електричний транспорт тощо. Так склалося насамперед тому, що електричну енергію доволі просто виробляти і її можна передавати на великі відстані.

Для добування електричної енергії найчастіше використовують електрогенератор (мал. 5.1). Це спеціальний пристрій, усередині якого з великою швидкістю обертається металевий стрижень (вал), унаслідок чого утворюється електричний струм. Отже, в електрогенераторі механічна енергія перетворюється на електричну.

У місцях, віддалених від електромережі, часто використовують дизельні генератори. У них вал електрогенератора рухає невеликий дизельний двигун. Такі генератори (але дещо більші) використовують у лікарнях як аварійне джерело електричного струму (мал. 5.2).

Дизельні генератори викристовують у невеликих таборах у пустелі або джунглях. Без них неможливо обійтися на арктичних станціях. Неподалік від Південного полюса розташована українська антарктична станція «Академік Вернадський». На ній неможливо обійтися без дизельних генераторів.

Як джерело електрики часто використовують електричні акумулятори. У них хімічна енергія перетворюється на електричну. Такі акумулятори є в багатьох електричних приладах (смартфонах, пультах дистанційного управління тощо). В останні роки стають популярнішими електромобілі. У них електродвигун живиться від великого акумулятора. Проте акумулятори мають невелику ємність. Що більше електрики вам потрібно від акумулятора, тим більше має бути його маса. Перевагою акумуляторів є те, що їх можна брати із собою і час від часу перезаряджати.

Електростанції

У великих обсягах електроенергію добувають на електростанціях. На них вал електрогенератора обертає величезна турбіна (мал. 5.3). Найчастіше крізь неї пропускають дуже нагріту водяну пару, яка обертає лопаті турбіни. Це обертання передається на вал електрогенератора.

Але ж звідки беруть водяну пару? Це залежить від типу електростанції. Найпоширенішими сьогодні є теплові електростанції (ТЕС). На них спалюють різне паливо: вугілля, нафту, природний газ тощо. Під час горіння виділяється теплота, якою й нагрівають водяну пару.

Чи існують типи електростанцій, про яких не згадано в параграфі?

Важливе значення для України мають атомні електростанції (АЕС). Їхнім «серцем» є ядерний реактор, у якому відбувається радіоактивний розпад атомів урану або плутонію. Під час розпаду виділяється багато теплоти, якою нагрівають водяну пару (мал. 5.4). А перегріту пару спрямовують до турбіни.

Залежно від первинного джерела енергії електростанції поділяють на групи.

Відновлювані джерела енергії

На теплових та атомних станціях використовують такі джерела енергії (вугілля, уран тощо), запаси яких на планеті обмежені. Тому перед людством постає проблема використовувати відновлювані джерела енергії, тобто запаси яких невичерпні.

Відновлюваними джерелами є енергія падіння води, енергія вітру та Сонця тощо. Допоки Сонце світить і нагріває Землю, завжди буде віяти вітер, випаровуватиметься вода з океанів і конденсуватиметься над землею, стікаючи в річки. Тож ці джерела невичерпні, вони будуть наявні, поки існує Сонце, вода й атмосфера на Землі.

Одним із першими відновлювальних джерел енергії для людства була вода (мал. 5.5 на с. 17). А сьогодні на річках зведені потужні гідроелектростанції. На них падаюча з великої висоти вода обертає вал електрогенератора. Проте такі станції можливо будувати лише на великих повноводних річках. Проблемою також є те, що водосховище, яке утворюється внаслідок будівництва гідроелектростанцій, затоплює береги.

Нині для одержання електрики дедалі більше намагаються використовувати необмежену енергію вітру та Сонця (мал. 5.6. і 5.7).

Сонячну енергію можна «спіймати» спеціальними сонячними панелями. У них енергія сонячного світла безпосередньо перетворюється на електричну. У наш час такі панелі часто встановлюють на даху домівок.

Електрична енергія — головна енергія для людства. Проблема сьогодення — добувати її переважно з відновлюваних джерел.

1. Які пристрої використовують для добування електроенергії?

2. Схарактеризуйте електростанції на вичерпних та відновлюваних джерелах.

ІНФОРМАЦІЙНО-ПОШУКОВІ ЗАВДАННЯ

1. Знайдіть інформацію щодо видатних іноземних науковців і науковиць та/або вихідців із України, які працювали (працюють) у галузі природничих наук. Опишіть їхній внесок у розвиток природничих знань.

2. Чи відповідають атоми перекладу цього слова з давньогрецької мови? Із чого складаються атоми?

3. Наведіть приклади природних і штучних речовин, які є у вашій домівці.

4. Як використовували енергію вітру в давнину? Створіть презентацію.

5. Наведіть приклади (можливо, із власного досвіду) перетворення енергії з однієї форми на іншу.

6. Знайдіть інформацію про різні електростанції, розташовані на території України. Підготуйте повідомлення, у якому зазначте найбільші електростанції кожного виду. Які електростанції є у вашій місцевості?

ОБГОВОРІТЬ У ГРУПАХ

1. Наведіть приклади, що ілюструють значення природничих знань для вашого життя та розвитку людства взагалі.

2. Як ви вважаєте, чи всі речовини можуть існувати у твердому, рідкому та газуватому станах?

3. Наведіть приклади, коли певна речовина змінює свій агрегатний стан: а) із рідкого на газуватий; б) із твердого на рідкий; в) із рідкого на твердий; г) із газуватого на рідкий; д) із твердого на газуватий; е) із газуватого на твердий. За яких умов відбуваються ці перетворення? Як називають ці процеси?

4. Проаналізуйте наведені зображення. Визначте, які матеріали на них використані. Вони природні чи штучні?

5. Чи існує речовина, яка за певної температури перебувала б одночасно і у твердому, і в рідкому, і в газуватому станах?

6. Схарактеризуйте зміну форм енергії під час добування електроенергії від самого початку на теплових та атомних електростанціях.

7. Схарактеризуйте зміни форм енергії під час: а) кип’ятіння води в чайнику на газовій печі; б) кип’ятіння води в електричному чайнику; в) пересування автівки.

8. Поясніть, чи обов’язково здійснювати такі явища або процеси, під час яких відбувається перетворення форм енергії. Чи можливо прожити людині, не використовуючи такі перетворення?

9. Аби міцно зчепити дві металеві деталі, звичайного клею недостатньо. Проте для цього можна використати нагрівання або охолодження. Зважаючи на особливості деталей, зображених на світлині, обговоріть, у який спосіб нагрівання та охолодження дасть можливість «намертво» їх зчепити.

10. Пригадайте, як слід поводитися поблизу ЛЕП. Чи можна поблизу ЛЕП грати м’ячем або в бадмінтон? Гуляти з вудками? Як слід поводитися, побачивши обірваний дріт? Відповіді поясніть.

11. Обговоріть, які з наведених об’єктів обов’язково слід виготовляти саме з металів, а які — ні.

ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНІ ЗАВДАННЯ

Дослідження властивостей металів

У різних металів певні властивості дещо відрізняються, зокрема густина, гнучкість, крихкість, блиск.

Висловіть припущення, як експериментально можна порівняти ці властивості металів.

Складіть план експерименту та порівняйте ці властивості металів.

Чи можливо за результатами вашого дослідження встановити, з якого металу виготовлений певний виріб?

Для експерименту використайте зразки металів, наявні в шкільному кабінеті, наприклад залізо, цинк, алюміній, мідь тощо.

 

Це матеріал з підручника "Довкілля" 5 клас Григорович 2022

 




Попередня сторінка:  4. Поняття про енергію та її форми
Наступна сторінка:   6. Будова клітини



^