ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΚΑΙ ΙΣΧΥΣ ΒΙΔΑΛΗ ΕΥΑΓΓΕΛΙΑ Α΄ 1

ΕΝΕΡΓΕΙΑ Ορίζεται ως η ικανότητα για παραγωγή έργου Αρχαιοελληνική ρίζα της λέξης: εν(μέσα)+έργο Ορίζεται ως η ικανότητα για παραγωγή έργου Ο όρος χρησιμοποιήθηκε αρχικά από το Γαλιλαίο το 17ο αιώνα, χωρίς όμως επιστημονικό ορισμό. Η ρίζα της λέξης είναι αρχαιοελληνική από το εν (μέσα) και έργο, δηλαδή σημαίνει την εσωτερική ικανότητα κάποιου να παράγει έργο. Μόλις πριν από 200 περίπου χρόνια η έννοια απέκτησε επιστημονικό περιεχόμενο και ορίζεται ως η ικανότητα για παραγωγή έργου και αποτελεί την αιτία που κινεί τον κόσμο μας.

ΠΗΓΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΜΗ ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ Η ενέργεια προέρχεται από διάφορες πηγές που διακρίνονται σε: Ανανεώσιμες (είναι αυτές που δεν εξαντλούνται) Μη ανανεώσιμες (χαρακτηρίζονται οι πηγές οι οποίες δεν αναπληρώνονται ή αναπληρώνονται εξαιρετικά αργά για τα ανθρώπινα μέτρα από φυσικές διαδικασίες)

ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ Ηλιακή ενέργεια Αιολική ενέργεια Υδροδυναμική ενέργεια Γεωθερμική ενέργεια Ηλιακή ενέργεια: κύρια πηγή ενέργειας για τον πλανήτη μας είναι ο ήλιος. Για τη συλλογή της χρησιμοποιούνται ηλιακά ταμπλό, που συγκεντρώνουν την ηλιακή θερμότητα και τη μετατρέπουν σε διάφορες μορφές ενέργειας, θερμότητα, ηλεκτρισμό. Αιολική ενέργεια: είναι η ενέργεια που πηγή της έχει τον άνεμο. Από την αρχαιότητα οι άνθρωποι αξιοποίησαν την κινητική ενέργεια του ανέμου στις μετακινήσεις τους με ιστιοφόρα και στο άλεσμα των δημητριακών με ανεμόμυλους. Σήμερα, ειδικοί ανεμόμυλοι ή αλλιώς ανεμογεννήτριες χρησιμοποιούνται για τη μετατροπή της αιολικής ενέργειας σε ηλεκτρική. Φυσικά οι ανεμογεννήτριες εγκαθίστανται σε περιοχές όπου πνέουν ισχυροί άνεμοι, όπως για παράδειγμα τα νησιά του Αιγαίου. Υδροδυναμική ενέργεια: είναι η ενέργεια που παράγεται από το τρεχούμενο νερό. Το 10% περίπου της ηλεκτρικής ενέργειας στην Ελλάδα προέρχεται από τα υδροηλεκτρικά εργοστάσια, όπου με την κατασκευή φραγμάτων η δύναμη του νερού μετατρέπεται σε ηλεκτρική. Γεωθερμική ενέργεια: η ενέργεια αυτή σχετίζεται με τη θερμική ενέργεια των υπόγειων πετρωμάτων ή των υπόγειων νερών. Τα υπόγεια υλικά που έχουν υψηλότερες θερμοκρασίες είναι πηγές θερμικής ενέργειας που μπορεί να χρησιμοποιηθεί είτε άμεσα είτε να μετασχηματιστεί σε ηλεκτρική ενέργεια.

ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ Ενέργεια των φυτών Ενέργεια των ζώων Βιομάζα Τα φυτά είναι πολύτιμη πηγή καυσίμων, χημικών ουσιών και άλλων υλικών. Υπάρχουν λιγότερο γνωστά φυτά, όπως ο θάμνος Λάρρεα της Αμερικής, γνωστός ως φυτό του κρεόζωτου, που περιέχουν ελαιώδεις χημικές ουσίες, οι οποίες θα μπορούσαν να είναι μια εναλλακτική λύση στο πετρέλαιο. Ενέργεια των ζώων: Η εργασία των ζώων είναι από τους αρχαιότερους πόρους της ανθρωπότητας. Άλογα, γαϊδούρια, καμήλες, βόδια κι ελέφαντες εργάζονται ακόμη σε πολλά μέρη του κόσμου, μεταφέροντας φορτία και σύροντας οχήματα. Για ένα μικροκτηματία, ένα άλογο είναι φθηνότερο από ένα τρακτέρ. Δεν χρειάζεται καύσιμα και δεν ρυπαίνει. Βιομάζα: Σε πολλές αναπτυγμένες χώρες χρησιμοποιείται το καύσιμο βιομάζας. Ως καύσιμο βιομάζας χαρακτηρίζουμε τα προϊόντα και τα κατάλοιπα ζωικής, φυτικής και δασικής παραγωγής, αλλά και τα παραπροϊόντα της βιομηχανικής τους επεξεργασίας, καθώς και των αστικών λυμάτων και απορριμμάτων. Το κύριο πλεονέκτημα της βιομάζας ως καύσιμο είναι ότι δεν επιδεινώνει το πρόβλημα της υπερθέρμανσης του πλανήτη. Σήμερα, σε όλο τον κόσμο λειτουργούν πολλά εργοστάσια που παράγουν ηλεκτρισμό χρησιμοποιώντας ως καύσιμο βιομάζα.

ΜΗ ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ Ορυκτά καύσιμα (γαιάνθρακας, πετρέλαιο, φυσικό αέριο) Ορυκτά καύσιμα (γαιάνθρακας, πετρέλαιο, φυσικό αέριο) Πυρηνικά καύσιμα (ουράνιο, θόριο) Η ενέργεια που είναι αποθηκευμένη στα ορυκτά καύσιμα οφείλεται στον ήλιο. Αυτά τα καύσιμα προήλθαν από φυτά και υδρόβιους οργανισμούς τα οποία βρέθηκαν στο εσωτερικό της γης σε κατάλληλες συνθήκες θερμοκρασίας και πίεσης και μετασχηματίστηκαν σε διάστημα περίπου 30 εκατομμυρίων ετών. Συνεπώς, δεν ανανεώνονται κατά την περίοδο ύπαρξης του ανθρώπου στη γη και αναμένεται να εξαντληθούν σε μερικές δεκαετίες. Εκτός αυτού η χρήση των ορυκτών καυσίμων προκαλούν περιβαλλοντικά προβλήματα. Κατά την καύση τους απελευθερώνεται διοξείδιο του άνθρακα, το οποίο συνεισφέρει στην παγκόσμια αύξηση της θερμοκρασίας. Το ουράνιο και το θόριο επίσης, λέγονται πυρηνικά καύσιμα, γιατί χρησιμοποιούνται στους πυρηνικούς αντιδραστήρες με τελικό σκοπό την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Η ύπαρξή τους χρονολογείται από την εποχή δημιουργίας της γης πριν από περίπου 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια. Τα καύσιμα των πυρηνικών αντιδραστήρων παράγουν επικίνδυνα απόβλητα.

ΜΟΡΦΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ Μηχανική (μοχλός, κινούμενο ποδήλατο) Φωτεινή (λαμπτήρες, φακοί) Θερμική (ηλιακοί θερμοσίφωνες, φούρνοι) Χημική (μπαταρία, καύσιμα) Έχουμε διαφόρων ειδών ενέργειες που εμφανίζονται σε αυτή τη διαφάνεια. Για κάθε μια από αυτές αναφέρω κάποια παραδείγματα που θα μπορούσαν να αποτελέσουν έργα των μαθητών στο μάθημα της τεχνολογίας. Μηχανική : (δυναμική και κινητική) από κινούμενα σώματα και μηχανήματα. Φωτεινή : που εκπέμπει ένα σώμα και δίνει ορατό φως (ήλιος) . Θερμική : που έχει ένα σώμα και εκπέμπει θερμότητα (ξύλα που καίγονται). Χημική : που βρίσκεται στα μόρια διαφόρων ουσιών (τροφές, πετρέλαιο). Ηλεκτρική : ηλεκτρικό ρεύμα Πυρηνική : που ελευθερώνεται από πυρήνες ατόμων (π.χ. ουράνιο). Ηλεκτρική (ηλεκτρικός κινητήρας, μετασχηματιστής) Πυρηνική (πυρηνικός αντιδραστήρας, ουράνιο)

ΙΣΧΥΣ Φυσικό μέγεθος που συνδέει το παραγόμενο έργο ή την ποσότητα της παραγόμενης ενέργειας με τον αντίστοιχο χρόνο. Μικρή ισχύς κινητήρων πριν το 19ο αιώνα(εφεύρεση ηλεκτρικών κινητήρων και γεννητριών). Σύγχρονοι κινητήρες με τεράστια ισχύ ρύπανση του περιβάλλοντος Δείχνει πόσο γρήγορα παράγεται κάποιο έργο ή μετασχηματίζεται κάποια μορφή ενέργειας. Όσο περισσότερη ισχύ έχει μια μηχανή τόσο περισσότερη ενέργεια καταναλώνει και τόσο πιο αποτελεσματική είναι.

ΕΞΟΙΚΟΝΟΜΕΙΣΤΕ ΕΝΕΡΓΕΙΑ- ΣΩΣΤΕ ΤΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ Για να αποφύγουμε τα χειρότερα, και να σώσουμε, όσο αυτό είναι ακόμα εφικτό, το περιβάλλον στο οποίο ζούμε, διατηρώντας ταυτόχρονα την ποιότητα ζωής που επιθυμούμε, είναι σημαντικό να κάνουμε καθημερινά ό,τι είναι δυνατόν για να αποφεύγουμε τη σπατάλη ενέργειας και, γενικά, να προσαρμόζουμε τη ζωή μας σε συνθήκες βιώσιμης διατήρησης και ανάπτυξής του.

Βιβλιογραφία Νέα δομή, τόμος 11, σ. 301-304 Σύγχρονη Εγκυκλοπαίδεια των Επιστημών και της Τεχνολογίας, εκδόσεις Σαββάλας, σ. 248-249, 294-295, 458-459 Βιβλίο Φυσικής Β’ Γυμνασίου, εκδόσεις ΟΕΔΒ, σ. 88-108 Βικιπαίδεια (http://el.wikipedia.org/Wiki/Ενέργεια) Google εικόνες (http://www.google.gr/images?hl=el&source)