Τα πολλά πρόσωπα της ενέργειας στην καθημερινή ζωή.

Παρουσίαση με θέμα: "Τα πολλά πρόσωπα της ενέργειας στην καθημερινή ζωή."— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 Τα πολλά πρόσωπα της ενέργειας στην καθημερινή ζωή

2 Γη Ενέργεια στον Ήλιο… Στην καρδιά του Ηλίου συμβαίνουν πυρηνικές αντιδράσεις. Η ενέργεια που δημιουργείται ακτινοβολείται προς όλες τις κατευθύνσεις στο Διάστημα.

3 Ο Ήλιος, φωτοδότης και ζωοδότης…
Υπολογίζεται ότι μόλις το ένα δισεκατομμυριοστό της ενέργειας που ακτινοβολεί ο Ήλιος στο Διάστημα φτάνει στη Γη.

4 Ο Ήλιος, φωτοδότης και ζωοδότης…
Η ηλιακή ακτινοβολία φωτίζει τη Γη και καθώς η Γη περιστρέφεται, κάθε σημείο της επιφανείας της περνά διαδοχικά από τη σκιά στο φως του Ηλίου…

5 Η ηλιακή ενέργεια… προσπίπτουσα ακτινοβολία ανακλώμενη ακτινοβολία Αν και το 1/3 της ηλιακής ακτινοβολίας ανακλάται από τα σύννεφα και από τους ωκεανούς, εντούτοις, η ηλιακή ενέργεια… 

6 Θερμαίνει το έδαφος, ώστε η θερμοκρασία του να παραμένει σταθερή…
Η ηλιακή ενέργεια… 14,4oC Θερμαίνει το έδαφος, ώστε η θερμοκρασία του να παραμένει σταθερή… 

7 Η ηλιακή ενέργεια… υδρατμοί Εξατμίζει το νερό… 

8 Η ηλιακή ενέργεια… Δημιουργεί τα σύννεφα και τη βροχή. 

9 Η ηλιακή ενέργεια… Δημιουργεί τον κύκλο του νερού.  σύννεφα χιόνι
βροχή ωκεανός χιόνι τρεχούμενα νερά υπόγεια νερά εξάτμιση Δημιουργεί τον κύκλο του νερού. 

10 Η ηλιακή ενέργεια… ανεμογεννήτριες τεχνητή λίμνη Θερμαίνει τον αέρα, εμφανίζεται ως ενέργεια κίνησης και δημιουργεί τους ανέμους και τα κύματα… 

11 Η ηλιακή ενέργεια… ανθρακωρυχείο εξέδρα άντλησης πετρελαίου Εμφανίζεται ως χημική ενέργεια αποθηκευμένη στις τροφές, στο ξύλο, στα ορυκτά καύσιμα. 

12 Η ηλιακή ενέργεια είναι φυσικός πόρος…
Η ηλιακή ενέργεια είναι ένας φυσικός πόρος. Φυσικοί πόροι είναι όλα τα υπάρχοντα στον πλανήτη υλικά ή προϊόντα, που είναι χρήσιμα για τη ζωή και τις δραστηριότητες του ανθρώπου.

13 Η ηλιακή ενέργεια είναι φυσικός πόρος…
Οι περισσότεροι φυσικοί πόροι είναι και αποθεματικοί, δηλαδή, δημιουργούν αρχικά απόθεμα ύλης και ενέργειας, που περικλείεται μέσα σε αυτή…

14 Ανανεώσιμοι φυσικοί πόροι…
Οι ανανεώσιμοι φυσικοί πόροι διαρκούν για πάντα ή έχουν μικρό κύκλο ανανέωσης και δεν εξαρτώνται από τις δραστηριότητες του ανθρώπου. H διαθέσιμη ηλιακή ενέργεια είναι ένας αστείρευτος, ανανεώσιμος φυσικός πόρος…

15 Μη ανανεώσιμοι φυσικοί πόροι…
Οι μη ανανεώσιμοι φυσικοί πόροι, όταν εξαντλούνται, δεν αυτο-καθίστανται ή ο ρυθμός σχηματισμού τους είναι εξαιρετικά αργός, όπως συμβαίνει με τα μεταλλεύματα, τα ορυκτά και τα πυρηνικά καύσιμα.

16 Τα πολλά «πρόσωπα» της ενέργειας…
Ηλιακή Ανανεώσιμη Μη ανανεώσιμη Υδροδυναμική Φωτοβολταϊκή Αιολική Βιομάζας Γεωθερμική Τροφοενέργεια Χημική από ορυκτά καύσιμα Πυρηνική σχάση Πυρηνική σύντηξη

17 Πηγές & μετατροπές ενέργειας
Πρωτογενής μορφή ενέργειας Μετατροπέας ενέργειας Φυσικός πόρος Άλλες μορφές ενέργειας Ηλεκτρική ενέργεια Η παραγόμενη ηλεκτρική και οι άλλες μορφές ενέργειας χρησιμοποιούνται από τους καταναλωτές για την κάλυψη των αναγκών τους. Στους ποικίλους μετατροπείς ενέργειας (καυστήρες, υδροστρόβιλους, φωτοβολταϊκά κλπ.) η πρωτογενής ενέργεια μετατρέπεται σε άλλες μορφές ενέργειας… Όταν καίμε κάρβουνο ή πετρέλαιο έχουμε μια σειρά ενεργειακών μετατροπών … Κατά τη μετατροπή «υποβαθμίζεται» μέρος της αρχικής ενέργειας, το μέγεθος της οποίας καθορίζεται από την απόδοση του μετατροπέα. 

18 Η ηλιακή (φωτεινή) ενέργεια…
ανανεώσιμη φωταβολταϊκό στοιχείο κάτοπτρο δεξαμενή νερού ηλιακός θερμοσίφωνας για την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος… για τη θέρμανση του νερού… για τη θέρμανση νερού και την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος… Χρησιμοποιείται απευθείας: ○ στα φωτοβολταϊκά, ○ στους ηλιακούς θερμοσίφωνες, ○ στους ηλιακούς φούρνους, ○ από τα φυτά… 

19 Η ηλιακή ενέργεια στα φυτά…
ανανεώσιμη Η ηλιακή ενέργεια στα φυτά… Στα φύλλα, με την ηλιακή ενέργεια που δεσμεύει η χλωροφύλλη, τα φυτά δημιουργούν με τη διαδικασία της φωτοσύνθεσης τροφή για να αναπτυχθούν…

20 γλυκόζη κυτταρίνη πρωτεΐνες λίπη
ανανεώσιμη Φωτοσύνθεση και τροφοενέργεια γλυκόζη κυτταρίνη πρωτεΐνες λίπη Με τη φωτοσύνθεση ένα πάρα πολύ μικρό ποσοστό της ηλιακής ενέργειας μετασχηματίζεται σε χημική ενεργεία (τροφοενέργεια) στα φυτά…

21 Η τροφοενέργεια Τα πράσινα φυτά καταναλώνονται
ανανεώσιμη τροφοενέργεια Τα πράσινα φυτά καταναλώνονται από τα ζώα και από τους ανθρώπους…

22 Η τροφοενέργεια …και αποθηκεύονται στον οργανισμό
ανανεώσιμη Κρέας: πρωτεΐνες, λίπη, βιταμίνες (ομάδα Β), ανόργανα συστατικά τροφοενέργεια Ψωμί-δημητριακά: υδατάνθρακες, πρωτεΐνες, βιταμίνες (Β1, Β2, Ε, Α), ανόργανα συστατικά …και αποθηκεύονται στον οργανισμό τους με τη μορφή υδατανθράκων, πρωτεϊνών και λιπών. Γαλακτοκομικά: πρωτεΐνες, υδατάνθρακες, λίπη, βιταμίνες (Α, D, Β), ανόργανα συστατικά Χορταρικά -φρούτα: υδατάνθρακες, βιταμίνες (Α, C), ανόργανα συστατικά τροφοενέργεια

23 Μετατροπές τροφοενέργειας
ανανεώσιμη Τα λίπη, οι υδατάνθρακες και οι πρωτεΐνες είναι σπουδαία βιολογικά καύσιμα. Καθώς μεταβολίζονται στον οργανισμό, η τροφοενέργεια μετατρέπεται σε θερμότητα, σε ενέργεια κίνησης και σε ηλεκτρική ενέργεια για τη διαβίβαση σημάτων από το νευρικό σύστημα.

24 Η χημική ενέργεια… άντληση πετρελαίου εξόρυξη άνθρακα Ένα άλλο μέρος της ηλιακής ενέργειας αποταμιεύεται με τη μορφή χημικής ενέργειας στο ξύλο και στα ορυκτά καύσιμα στο υπέδαφος… ορυκτά καύσιμα φωτοσύνθεση

25 …με τη μορφή πετρελαίου, φυσικού αερίου και άνθρακα.
Η χημική ενέργεια… μη ανανεώσιμη ανθρακωρυχείο κοίτασμα πετρελαίου άντληση πετρελαίου διυλιστήριο άνθρακας εξόρυξη άνθρακα πετρέλαιο κίνησης, βενζίνη, λιπαντικά αργό πετρέλαιο …με τη μορφή πετρελαίου, φυσικού αερίου και άνθρακα.

26 Μετατροπές χημικής ενέργειας
μη ανανεώσιμη Με την καύση των ορυκτών καυσίμων η χημική ενέργεια μετατρέπεται σε ενέργεια κίνησης και σε θερμότητα στις ατμομηχανές, στους βενζινοκινητήρες και στις πετρελαιομηχανές…

27 Μετατροπές χημικής ενέργειας
μη ανανεώσιμη …και κινεί τις μηχανές και τα μηχανήματα στα εργοστάσια, τους κινητήρες στα αυτοκίνητα, στα πλοία, στα τρένα, στα αεροπλάνα, θερμαίνει το περιβάλλον.

28 Μετατροπές χημικής ενέργειας
τρόφιμα ορυκτά καύσιμα χημική ενέργεια θερμότητα μηχανική ενέργεια ηλεκτρική ενέργεια τρόφιμα, καύσιμα εκρηκτικά καύσιμα ζωικά κύτταρα μπαταρίες Με άλλα λόγια…

29 Ηλεκτρική ενέργεια από ορυκτά καύσιμα
μη ανανεώσιμη Θερμοηλεκτρικός σταθμός ηλεκτροπαραγωγής Πτολεμαῒδας. Η χημική ενέργεια των ορυκτών καυσίμων κινεί τις ηλεκτρογεννήτριες στους θερμικούς σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής …

30 Ηλεκτρική ενέργεια από καύση άνθρακα
μη ανανεώσιμη Η αύξηση των καυσαερίων από τη χρήση ορυκτών καυσίμων στους θερμικούς σταθμούς παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, στα εργοστάσια και στα μεταφορικά μέσα συντελεί, ώστε η Γη να γίνεται ολοένα και θερμότερη, με αποτέλεσμα να τροποποιείται σταδιακά το κλίμα της, με δραματικές πιθανόν επιπτώσεις στην ισορροπία των οικοσυστημάτων.

31 Ηλεκτρική ενέργεια από υδατόπτωση
ανανεώσιμη Ηλεκτρική ενέργεια από υδατόπτωση Στην ηλεκτρογεννήτρια η (αρχική) δυναμική ενέργεια του νερού έχει μετατραπεί σε ηλεκτρική ενέργεια. τεχνητή λίμνη ροή νερού υδροστρόβιλος ηλεκτρογεννήτρια  Στην τεχνητή λίμνη το νερό έχει μόνο δυναμική ενέργεια.  Στη βάση του αγωγού το νερό έχει μόνο κινητική ενέργεια…  …και κινεί τον υδροστρόβιλο που περιστρέφει την ηλεκτρογεννήτρια. Ένας υδροηλεκτρικός σταθμός χρησιμοποιεί τη δυναμική ενέργεια του νερού της τεχνητής λίμνης (υδροδυναμική ενέργεια), για να τη μετατρέψει σε ηλεκτρική ενέργεια. 

32 Ηλεκτρική ενέργεια από τον Ήλιο…
ανανεώσιμη Ηλεκτρική ενέργεια από τον Ήλιο… φωτοβολταϊκός σταθμός φωταβολταϊκή γεννήτρια φωταβολταϊκή γεννήτρια Mariner 5 Η ηλιακή ενέργεια μετασχηματίζεται απευθείας σε ηλεκτρική ενέργεια στους φωτοβολταϊκούς σταθμούς από τις φωτοβολταϊκές γεννήτριες.

33 Ηλεκτρική ενέργεια από τον άνεμο…
ανανεώσιμη Ηλεκτρική ενέργεια από τον άνεμο… Ο άξονας της ανεμογεννήτριας βρίσκεται πάντα παράλληλα προς την κατεύθυνση του ανέμου χάρη στο σύστημα προσανατολισμού. φτερωτή ηλεκτρογεννήτρια κιβώτιο μετάδοσης κίνησης άξονας πύργος στήριξης ανεμογεννήτριας σύστημα προσανατολισμού αιολικό πάρκο ανεμογεννήτρια Η ενέργεια κίνησης του ανέμου ή αιολική ενέργεια, μετατρέπεται σε ηλεκτρική ενέργεια χάρη στις ανεμογεννήτριες. Πολλές μαζί συγκροτούν ένα αιολικό πάρκο. 

34 ανανεώσιμη Ενέργεια από βιομάζα… Βιομάζα είναι το σύνολο της ζωικής και φυτικής προέλευσης ύλης (δάση, φυτείες, υποπροϊόντα γεωργίας και κτηνοτροφίας κλπ.) αλλά και το βιολογικής προέλευσης μέρος των σκουπιδιών.

35 Ηλεκτρική ενέργεια από βιομάζα…
ανανεώσιμη Ηλεκτρική ενέργεια από βιομάζα… χωματερή βιοαέριο είσοδος αέρα ηλεκτρογεννήτρια αεροστρόβιλος έξοδος καυσαερίων Προσομοίωση λειτουργίας σταθμού ηλεκτροπαραγωγής με βιοαέριο. Η βιομάζα, με κατάλληλη επεξεργασία, μπορεί να μετατραπεί σε καύσιμο αέριο (βιοαέριο). Με την καύση του βιοαερίου παράγεται ηλεκτρική ενέργεια. Το 12% της παγκόσμιας παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας έχει ως πηγή τη βιομάζα.

36 ανανεώσιμη Γεωθερμική ενέργεια… γεωθερμικό πεδίο θερμοπίδακας Η θερμική ενέργεια που προέρχεται από το εσωτερικό της γης και εμφανίζεται με τη μορφή θερμού νερού ή ατμού, ονομάζεται γεωθερμική ενέργεια.

37 Ηλεκτρική ενέργεια από γεωθερμία…
ανανεώσιμη Ηλεκτρική ενέργεια από γεωθερμία… Τη γεωθερμική ενέργεια μπορούμε να την εκμεταλλευτούμε για τη θέρμανση κτηρίων, θερμοκηπίων ή για την κίνηση των ατμοστροβίλων ενός εργοστασίου ηλεκτροπαραγωγής. θερμοκήπιο θερμαινόμενο με γεωθερμικό ρευστό

38 Πυρηνική σχάση και πυρηνική ενέργεια
νετρόνιο που προσπέφτει ουράνιο-235 βάριο-141 κρυπτό-92 3 νετρόνια σχάση πυρήνα ουρανίου-236 νετρόνιο που προσπέφτει βάριο-141 κρυπτό-92 3 νετρόνια ουράνιο-235 σχάση πυρήνα ουρανίου-236 Κατά την πυρηνική σχάση εκλύονται τεράστια ποσά ενέργειας. Έτσι, όταν ένας πυρήνας ουρανίου-235 (U) βομβαρδίζεται με ένα νετρόνιο (n), διασπάται σε έναν πυρήνα βαρίου (Ba), έναν πυρήνα κρυπτού (Kr), τρία νετρόνια και ενέργεια. 

39 Ηλεκτρική ενέργεια από πυρηνική σχάση
πυρηνικός αντιδραστήρας βραστήρας ατμός ατμοστρόβιλος ηλεκτρογεννήτρια συμπυκνωτής Προσομοίωση λειτουργίας πυρηνικού σταθμού ηλεκτροπαραγωγής. Η πυρηνική ενέργεια, που προκύπτει από τη σχάση του πυρηνικού καυσίμου στον αντιδραστήρα, βράζει το νερό στο βραστήρα. Ο μη ραδιενεργός ατμός που παράγεται κινεί τον ατμοστρόβιλο, που με τη σειρά του περιστρέφει την ηλεκτρογεννήτρια.

40 Ηλεκτρική ενέργεια και καύσιμο…
1 kWh ηλεκτρικής ενέργειας μπορεί να παραχθεί από: 0,37 - 0,40 kg κοκ 1,1- 1,6 kg λιγνίτη 0,26 - 0,30 kg πετρελαίου 4 m3 - 6 m3 νερού που πέφτει από ύψος 100 m 0,05 mg ουρανίου-235

41 Μετατροπές ενέργειας σε ηλεκτρική ενέργεια
Εντέλει, η πρωτογενής ενέργεια που είναι αποθηκευμένη στα ορυκτά καύσιμα, στο νερό, στη βιομάζα κ.α. μετατρέπεται από τους μετατροπείς ενέργειας (καυστήρες, υδροστρόβιλους κλπ.) σε ηλεκτρική ενέργεια, που είναι ένας εύκολος τρόπος μεταφοράς ενέργειας από τόπο σε τόπο, όπως από το λιγνιτωρυχείο της ΔΕΗ στην Πτολεμαΐδα στο σπίτι μας ή στα εργοστάσια…

42 Μετατροπές ενέργειας σε ηλεκτρική ενέργεια
Χημική ενέργεια Ηλεκτρική ενέργεια Ενέργεια βιομάζας Φωτοβολ-ταϊκή Υδροδυνα-μική Αιολική ενέργεια Ηλιακή ενέργεια Πυρηνική Γεωθερμική μετατροπέας... Ενέργεια σύντηξης ηλεκτρογεννήτρια Κατά τις μετατροπές της ενέργειας από μια μορφή σε άλλη μέσω ενός μετατροπέα ενέργειας, μεγάλο ποσοστό της αρχικής ενέργειας μετατρέπεται σε θερμότητα… 

43 Η ηλεκτρική ενέργεια σπίτι μας …
σταθμός παραγωγής ΔΕΗ γραμμές μεταφοράς ρεύματος καταναλωτές Η ηλεκτρική ενέργεια, με όποιο τρόπο και αν παράγεται, μεταφέρεται στο σπίτι μας και μετατρέπεται σε φως, σε θερμότητα, σε κινητική ενέργεια, σε ηλεκτροχημική ενέργεια…

44 Ενέργεια από πυρηνική σύντηξη
+ Υπολογίζεται ότι στον Ήλιο από αντιδράσεις πυρηνικής σύντηξης 657 εκ. τόνοι υδρογόνου (Η) μετατρέπονται σε 653 εκ. τόνους ηλίου (He) σε κάθε δευτερόλεπτο. Τα 4 εκατομμύρια τόνοι που λείπουν ακτινοβολούνται παντού στο Σύμπαν με τη μορφή ενέργειας.

45 Η ενέργεια μετασχηματίζεται και διατηρείται…
Παρά τις συνεχείς μετατροπές της η ενέργεια του Σύμπαντος διατηρείται σταθερή. Μπορεί να μετασχηματίζεται, αλλά δεν χάνεται. Απλά, κατά τη χρήση της από τον άνθρωπο «υποβαθμίζεται»…

46 Η ενέργεια κατά τη χρήση της «υποβαθμίζεται»
Με άλλα λόγια γίνεται σταδιακά όλο και δυσκολότερο να τη μετατρέψουμε μέσω ενός μετατροπέα σε μια ευκολόχρηστη μορφή της. Τελική κατάληξη είναι η υποβάθμισή της σε θερμότητα και η αύξηση της θερμοκρασίας του περιβάλλοντος…

47 Η ενέργεια είναι εμπορεύσιμη…
Η ενέργεια αποτελεί εμπορεύσιμο είδος στον πολιτισμό μας. Η παραγωγή, η διανομή, οι μετατροπές και η χρήση της ενέργειας, από οποιαδήποτε ενεργειακή πηγή και αν προέρχεται, έχει τεράστιες οικονομικές, πολιτικές, κοινωνικές και περιβαλλοντικές επιπτώσεις.

48 Τα πολλά πρόσωπα της ενέργειας…
Γράψε μια σύντομη έκθεση για τη σημασία των ανανεώσιμων φυσικών πόρων (πηγές ανανεώσιμων μορφών ενέργειας) και τη συμβολή τους στη διατήρηση των οικοσυστημάτων στον πλανήτη μας. Περίγραψε και σχεδίασε την ενεργειακή αλυσίδα με την οποία η ηλιακή ακτινοβολία μετασχηματίζεται σε ηλεκτρική ενέργεια διαμέσου των αστικών αποβλήτων. Πώς συνδέονται το διοξείδιο του άνθρακα που εκπνέουμε και το σουβλάκι κοτόπουλου που τρώμε; Σχεδίασε τον εννοιολογικό χάρτη (ενεργειακή αλυσίδα). Σχεδίασε μια πειραματική διάταξη για να αποδείξεις ότι ο ήχος μεταφέρει ενέργεια. Ποιας μορφής είναι αυτή η ενέργεια;

49 Τα πολλά πρόσωπα της ενέργειας…
Αναζήτησε περισσότερες πληροφορίες και γράψε μια σύντομη έκθεση για τη γεωθερμική ενέργεια στην Ελλάδα και τις χρήσεις της. Φτιάξε μια μπαταρία από λεμόνι. Ποια μορφή ενέργειας είναι αποταμιευμένη στο λεμόνι; Από πού έχει προέλθει; Ποιος είχε μια παρόμοια ιδέα και κατασκεύασε την πρώτη μπαταρία το 1800; Γράψε μια σύντομη αναφορά. Γράψε μια σύντομη έκθεση για τις πολιτικές και οικονομικές επιπτώσεις στην οικονομία της χώρας μας από την απότομη άνοδο της τιμής του πετρελαίου από τις πετρελαιοπαραγωγές χώρες. Γιατί ο πλανήτης μας κινδυνεύει από υπερθέρμανση; Γράψε μια σύντομη αναφορά αιτιολογώντας την άποψή σου.

50 τέλος προβολής Alt+F4 αρχή

51 Πυρηνική σύντηξη  + + ήλιο + νετρόνιο υδρογόνο + δευτέριο
Υπολογίζεται ότι στον Ήλιο από αντιδράσεις πυρηνικής σύντηξης 657 εκ. τόνοι υδρογόνου (Η) μετατρέπονται σε 653 εκ. τόνους ηλίου (He) σε κάθε δευτερόλεπτο Η ενέργεια που παράγεται ακτινοβολείται παντού στο Σύμπαν. 

52 Πυρηνική σύντηξη + Υπολογίζεται ότι στον Ήλιο από αντιδράσεις πυρηνικής σύντηξης 657 εκ. τόνοι υδρογόνου (Η) μετατρέπονται σε 653 εκ. τόνους ηλίου (He) σε κάθε δευτερόλεπτο Η ενέργεια που παράγεται ακτινοβολείται παντού στο Σύμπαν.

53 Μέση θερμοκρασία στην επιφάνεια της Γης
για τα έτη έτη θερμοκρασία (σε οC) Πηγή: Goddard Institute for Space Studies θερμότερη περίοδος ψυχρότερη περίοδος 

54 Φωτοσύνθεση και τροφοενέργεια
ηλιακή ακτινοβολία διοξείδιο άνθρακα νερό+ άλατα οξυγόνο Τα φυτά που φωτοσυνθέτουν τρέφονται αποκλειστικά με το διοξείδιο του άνθρακα που παίρνουν από τον ατμοσφαιρικό αέρα και από το νερό, όπως και τα άλατα και τα ιχνοστοιχεία, που αντλούν από το έδαφος με τις ρίζες. Η διαδικασία της φωτοσύνθεσης οφείλεται στη χλωροφύλλη και συμβαίνει μόνο όταν υπάρχει φως. Κατά τη διαδικασία αυτή παράγεται οξυγόνο, που ελευθερώνεται στην ατμόσφαιρα, και συνθέτονται νέες ουσίες, τα ζάχαρα (γλυκόζη). 6CO2+ 6Η2O C6H12O6+6O2+ενέργεια διοξείδιο νερό γλυκόζη οξυγόνο άνθρακα ηλιακή ενέργεια χλωροφύλλη 

55 Η φωτοσύνθεση  οξυγόνο φως γλυκόζη άμυλο, κυτταρίνη χλωροφύλλη
αποδίδεται στην ατμόσφαιρα νερό διοξείδιο άνθρακα φως άμυλο, κυτταρίνη αποθηκεύεται ως τροφή σε άλλα μέρη του φυτού χλωροφύλλη από την ατμόσφαιρα με τα στόματα των φύλλων από το έδαφος με τις ρίζες αποθηκεύει την ηλιακή ενέργεια και φτιάχνει τροφή 

56 Ενεργειακή αλυσίδα χημική ενέργεια αποβολή θερμότητας Στη μηλιά, με τη διαδικασία της φωτοσύνθεσης, μέρος της ηλιακής ενέργειας μετατρέπεται σε χημική ενέργεια στο μήλο. Τρώγοντας το μήλο η χημική του ενέργεια αποταμιεύεται στο σώμα. Με την αναπνοή ένα μέρος της χημικής ενέργειας του μήλου αποβάλλεται ως θερμότητα. Το υπόλοιπο αποταμιεύεται ως χημική ενέργεια (τροφοενέργεια) στους μυς. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα την κίνηση των μυών, τις νευρικές ώσεις και τη μεταφορά θερμότητας στο λιγότερο θερμό περιβάλλον. Κατά τις μετατροπές αυτές δεν παρατηρείται δημιουργία ή «κατανάλωση» ενέργειας. αποβολή θερμότητας χημική ενέργεια (τροφο-ενέργεια) ηλεκτρική ενέργεια αποβολή θερμότητας κινητική ενέργεια 

57 Η αναπνοή C6H12O6 +6O2 6CO2 + 6Η2O+ ενέργεια
γλυκόζη οξυγόνο διοξείδιο νερό άνθρακα αναπνοή Η αναπνοή είναι η πολύπλοκη λειτουργία με την οποία διασπάται η γλυκόζη στα κύτταρα των οργανισμών και εξασφαλίζεται η απαραίτητη ενέργεια για όλες τις λειτουργίες του, όπως είναι η κίνηση, η αναπαραγωγή κλπ. Τα φυτά και τα ζώα προσλαμβάνουν οξυγόνο από το περιβάλλον, διασπούν τη γλυκόζη και παράγουν διοξείδιο του άνθρακα, νερό και ενέργεια.

58 Το ξύλο ως καύσιμο… Για εκατομμύρια χρόνια το ξύλο των δένδρων χρησιμοποιήθηκε (και χρησιμοποιείται) από τον άνθρωπο ως καύσιμο για θέρμανση και μαγείρεμα…

59 Πετρέλαιο και φυσικό αέριο
ασβεστόλιθος σχιστόλιθος άνθρακας φυσικό αέριο πετρέλαιο νερό και ψαμμίτης Το φυσικό αέριο και το πετρέλαιο διαμορφώθηκαν από τα λείψανα υδρόβιων μονοκύτταρων και πολυκύτταρων οργανισμών, που βυθίστηκαν στα βάθη των θαλασσών και θάφτηκαν από στρώματα της λάσπης από περίπου 500 εκατομμύρια χρόνια πριν. Η πίεση από αυτά τα στρώματα και η θερμότητα του γήινου φλοιού άλλαξαν βαθμιαία τη νεκρή οργανική ύλη σε πετρέλαιο και σε φυσικό αέριο. Το φυσικό αέριο και το πετρέλαιο μπορούν να κινηθούν μέσω των πορωδών βράχων (ψαμμιτών), να εγκλωβιστούν μεταξύ σχιστολιθικών και ασβεστολιθικών πετρωμάτων ή μπορούν ακόμη και να έρθουν στην επιφάνεια. Θύλακες πετρελαίου και φυσικού αερίου συνήθως εγκλωβίζονται μεταξύ μη πορωδών πετρωμάτων.

60 Προέλευση των κοιτασμάτων άνθρακα
Από περίπου 300 εκατ. χρόνια πριν μέχρι πιο πρόσφατα (3 εκατ. χρόνια) δάση από φτέρες και άλλα φυτά καταπλακώθηκαν σε ελώδεις εκτάσεις, όπου αποσυντέθηκαν από τα βακτήρια και μετατράπηκαν σε τύρφη Οι τυρφώνες κάποια εποχή βυθίστηκαν στο υπέδαφος από σεισμό ή από ηφαιστειακή δραστηριότητα. Οι μεγάλες πιέσεις από τα υπερκείμενα στρώματα τύρφης και πετρωμάτων και η υψηλή θερμοκρασία στο φλοιό της Γης (αυξάνεται κατά 1οC κάθε 30 μέτρα βάθους) δημιούργησαν τα κοιτάσματα λιγνίτη και ανθρακίτη. τύρφη Δάσος φτέρης Έλος εναποθέσεις τύρφης και καταβύθιση λιγνίτης πίεση ανθρακίτης πίεση θερμοκρασία Tα κοιτάσματα λιγνίτη και ανθρακίτη σχηματίστηκαν από τα υπολείμματα προϊστορικών φυτών. 

61 Διάγραμμα ατμομηχανής σιδηροδρόμου.
Ατμομηχανή σιδηρόδρομου ατμολέβητας ατμοσύρτης έμβολο έξοδος ατμού βαλβίδα ασφαλείας είσοδος ατμού διωστήρας καπνοδόχος κύλινδρος καυστήρας Διάγραμμα ατμομηχανής σιδηροδρόμου.

62 Προσομοίωση λειτουργίας πετρελαιομηχανής.
Η πετρελαιομηχανή Κατά την καύση του πετρελαίου στον κινητήρα της πετρελαιομηχανής, η ενέργεια των θερμών καυσαερίων κινεί το έμβολο μέσα στον κύλινδρο (και ταυτόχρονα θερμαίνει τα εξαρτήματα του κινητήρα). Η κίνηση του εμβόλου κινεί τους τροχούς του οχήματος. εισαγωγή μίγματος πετρελαίου- αέρα στρόφαλος διωστήρας εξαγωγή καυσαερίων βαλβίδα εξαγωγής βαλβίδα εισαγωγής κύλινδρος έμβολο Προσομοίωση λειτουργίας πετρελαιομηχανής.

63 «Θερμικές απώλειες» Εισερχόμενη ενέργεια καυσίμου 100% = Απώλειες στο σύστημα ψύξης 36% + Εξερχόμενη ενέργεια μηχανής που κινεί τους τροχούς 26% Απώλειες στην εξάτμιση 38% Κατά την κίνηση του αυτοκινήτου μόνο το ¼ περίπου της ενέργειας από την καύση της βενζίνης μετατρέπεται σε ενέργεια κίνησης. Τα υπόλοιπα ¾ είναι θερμότητα, που θερμαίνει το περιβάλλον (δηλαδή έχουμε υποβάθμιση της ενέργειας του καυσίμου)… 

64 Ηλεκτρική ενέργεια από καύση άνθρακα
χοάνη άνθρακα ατμός ατμοστρόβιλος συμπυκνωτής κύκλωμα κρύου νερού καυστήρας βραστήρας κρύο νερό από συμπυκνωτή ηλεκτρογεννήτρια Προσομοίωση λειτουργίας θερμοηλεκτρικού σταθμού ηλεκτροπαραγωγής.

65 Διατήρηση της μηχανικής ενέργειας
ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΕΣ λειωμένο χιόνι ταχύτητα Εκ Εδ W Εμηχ ύψος     χιονοδρομική πίστα Το έλκηθρο και ο άνθρωπος στην κορυφή της πίστας (σημείο 1) έχουν μόνο δυναμική ενέργεια (Εδ), στο μέσο (σημείο 2) δυναμική και κινητική ενέργεια (Εκ), στο σημείο 3 έχουν μηδενική δυναμική και μέγιστη κινητική ενέργεια, η οποία ισούται με το έργο (W) που γίνεται μεταξύ των σημείων 3 και 4 μέχρι να σταματήσουν. Σε όλες τις περιπτώσεις το άθροισμα της δυναμικής και της κινητικής ενέργειας, δηλαδή η μηχανική ενέργεια (Εμηχ), παραμένει σταθερό. Εμηχ= Εδ + Εκ

66 Η ενέργεια μετριέται και…πωλείται!
ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΕΣ Στο λογαριασμό της ΔΕΗ φαίνεται πόση ηλεκτρική ενέργεια αγοράζουμε σε κιλοβατώρες (ΩΧΒ ή kWh) σε ορισμένη χρονική περίοδο. Η ενέργεια μετριέται σε joule (J), σε cal, σε kWh, σε Btu. Η αντιστοιχία μεταξύ των μονάδων είναι: 1 joule = 0,24 cal 1 kWh = 3,6 εκατ. joules (3,6 ΜJ) 1 Btu = 1044 joules Η ενέργεια ενός σπίρτου που καίγεται ολοσχερώς είναι περίπου 1000 joules (1 kJ). Ενέργεια αρκετή για να περπατήσουμε 4 -5 μέτρα ή για 17 δευτερόλεπτα ύπνου! 

67 H ενέργεια μετασχηματίζεται και διατηρείται
ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΕΣ Κατά την έκρηξη ενός πυροτεχνήματος η χημική του ενέργεια μετατρέπεται σε φως, ήχο, θερμότητα και κινητική ενέργεια. Οι ποσότητες αυτές μπορούν να μετρηθούν και έτσι βρίσκουμε: joules χημικής ενέργειας = joules φωτεινής ενέργειας + joules ηχητικής ενέργειας + joules θερμότητας + joules κινητικής ενέργειας 

68 Η άνιση κατανομή κατανάλωσης ενέργειας…
Η άνιση κατανομή κατανάλωσης ενέργειας… ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΕΣ Η κατανάλωση ενέργειας στον πλανήτη μας είναι άνιση. Έτσι:  Το 20% του πληθυσμού της Γης καταναλώνει το 80% της παραγόμενης ενέργειας.  Το άλλο 80% του πληθυσμού της Γης καταναλώνει μόνο το 40% της διαθέσιμης ενέργειας.  Στη Σουηδία με 9 εκ. κατοίκους αντιστοιχούν ετησίως kWh ηλεκτρικής ενέργειας ανά κάτοικο, ενώ στην Τανζανία με τετραπλάσιο πληθυσμό, 35,5 εκ. κάτοικοι, αντιστοιχεί ετησίως 15 φορές λιγότερη ηλεκτρική ενέργεια, 100 kWh ανά κάτοικο.  Η Ευρωπαϊκή Ένωση καταναλώνει το 45% της ενέργειας των ΗΠΑ. Η Κίνα και η Ινδία φιλοξενούν περίπου το 1/3 του παγκόσμιου πληθυσμού και οι κυβερνήσεις τους εκτιμούν ότι οι ανάγκες σε ηλεκτρισμό θα αυξηθούν κατά έξι φορές στα επόμενα 30 χρόνια.

69 - Η ενέργεια είναι άμεσα συνδεδεμένη με την πρόοδο της ανθρωπότητας.
π.Χ. Χρόνος πριν το 2000 (σε έτη) Μέση κατά κεφαλή κατανάλωση ενέργειας Ενέργεια ανά ημέρα (σε ΜJ/ημέρα) ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΕΣ - Η ενέργεια είναι άμεσα συνδεδεμένη με την πρόοδο της ανθρωπότητας. Τα επίπεδα ζωής, υγείας, παιδείας συσχετίζονται με τα επίπεδα της καταναλισκόμενης ενέργειας. - Η κατά κεφαλή κατανάλωση ενέργειας στο διάστημα από 1 εκατομμύρια χρόνια πριν μέχρι σήμερα αυξήθηκε κατά 1000 φορές, από 10 ΜJ την ημέρα σε ΜJ/ημέρα. Η κατανάλωση αυτή αντιστοιχεί σε μία μέση συνεχή ισχύ 10,4 kW (όση περίπου ισχύ έχουν 10 αναμμένοι ηλεκτρικοί λαμπτήρες των 100 W έκαστος) ή σε καύση 32 kg άνθρακα την ημέρα. 1 ΜJ = joules

70 εκπομπές (σε 1012 kg άνθρακα/έτος)
Περιβαλλοντικές επιπτώσεις ανθρώπινης δραστηριότητας… ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΕΣ πληθυσμός (σε δις άτομα) έτος Παγκόσμιος πληθυσμός εκπομπές (σε 1012 kg άνθρακα/έτος) Εκπομπές ρύπων μεταβολή θερμοκρασίας (σε οC) Μεταβολή θερμοκρασίας Γης συγκέντρωση CO2 (σε ppmv) Συγκέντρωση διοξειδίου άνθρακα

71 Παραγωγοί, εξαγωγείς, εισαγωγείς πετρελαίου
ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΕΣ Παραγωγοί Εκατ. τόνοι % Σ. Αραβία 427 12,0 ΗΠΑ 354 10,0 Ρωσία 322 9,1 Ιράν 186 5,2 Βενεζουέλα 172 55,2 Μεξικό 171 4,8 Κίνα 163 4,6 Νορβηγία 158 4,4 Ιράκ 127 3,6 Μ. Βρετανία Λοιποί 1348 37,9 Κόσμος 3555 100,0 Εξαγωγείς Εκατ. τόνοι Σ. Αραβία 319 Νορβηγία 136 Ρωσία 135 Ιράν 107 Βενεζουέλα Ιράκ 101 Μ. Βρετανία 92 Νιγηρία 89 Ην. Αραβικά Εμι 86 Μεξικό 82 Λοιποί 620 Κόσμος 1874 Εισαγωγείς Εκατ. τόνοι ΗΠΑ 494 Ιαπωνία 214 Κορέα 121 Γερμανία 104 Ιταλία 88 Γαλλία 82 Ολλανδία 59 Ισπανία Ινδία 45 Μ. Βρετανία Λοιποί 615 Κόσμος 1926 ΟΟΣΑ, 2000 Από τους πίνακες φαίνεται ότι οι ΗΠΑ εξαρτώνται από την εισαγωγή πετρελαίου (κυρίως από χώρες της Μέσης Ανατολής) για την κάλυψη των αναγκών τους σε καύσιμα. Έτσι, οποιαδήποτε πολιτική αστάθεια στις πετρελαιοπαραγωγές χώρες έχει επιπτώσεις στην εισαγωγή και τη χρήση της ενέργειας στις ΗΠΑ.

72 ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΕΣ Ηλιακή ενέργεια άνεμος νερό χλωρο-φύλλη Αιολική ενέργεια
Χημική ενέργεια ορυκτά καύσιμα Κινητική ενέργεια Ηλεκτρική ενέργεια Θερμότητα Ενέργεια βιομάζας χλωρο-φύλλη Φωτοβολ-ταϊκή Υδραυλική ενέργεια νερό Αιολική ενέργεια άνεμος Ηλιακή ενέργεια υδροστρόβιλος ανεμόμυλος ανεμογεννήτρια ατμοστρόβιλος ηλεκτρογεννήτρια κινητήρας ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΕΣ

73 Φυσικός πόρος/ πηγή ενέργειας
Θετικές πλευρές Αρνητικές πλευρές Ήλιος Αφθονία, μηδενικές εκπομπές, ανανεώσιμη Αστάθεια παροχής, ακριβή τεχνολογία Άνεμος Επάρκεια, μηδενικές εκπομπές, ανανεώσιμη Αστάθεια παροχής, επιπτώσεις στο τοπίο, ηχορύπανση Υδατοπτώσεις Υψηλό κόστος κατασκευής φράγματος Βιοαέριο Ελάχιστες εκπομπές, υποκαθι- στά το πετρέλαιο, ανανεώσιμη Ρύπανση κατά τη μεταφορά Γεωθερμία Ελάχιστες εκπομπές, ανανεώσιμη Βρίσκεται μόνο σε ορισμένες περιοχές, ρύπανση θείου Φυσικό αέριο Ελάχιστες εκπομπές, υποκαθιστά το πετρέλαιο Σχετική ρύπανση CO2, μη ανανεώσιμη Άνθρακας Επάρκεια (για 300 χρόνια), ευκολία μεταφοράς Υψηλές εκπομπές CO2, SO2, κατάλοιπα, μη ανανεώσιμη Πετρέλαιο Περιορισμένη επάρκεια (για 100 χρόνια περίπου) Εκπομπές CO2, SO2, ΝΟx, ρύπανση κατά τη μεταφορά, μη ανανεώσιμη Πυρηνικά καύσιμα Αφθονία, μηδενικές εκπομπές Κίνδυνος πυρηνικού ατυχήματος, ραδιενεργά κατάλοιπα ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΕΣ

74 Ηχητική ενέργεια ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΕΣ
ήχος ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΕΣ ηλεκτρομαγνήτης διακόπτης κυκλώματος μπαταρία οπλισμός διακόπτης πλήκτρο ηχείο Ο ήχος μεταφέρει ενέργεια, δηλαδή, καθώς το ηχείο του ηλεκτρικού κουδουνιού πάλλεται, δημιουργεί ηχητικά κύματα (ήχο) στον αέρα προς όλες τις κατευθύνσεις. Η ενέργεια του ήχου είναι πάρα πολύ μικρή. Αν μιλήσουν συγχρόνως 10 εκατ. άνθρωποι ελευθερώνουν ενέργεια ίση με αυτή που ελευθερώνει η στιγμιαία αναλαμπή ενός φωτογραφικού φλας!

75 Μπαταρία λεμονιού… ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΕΣ
Υλικά: 4 ζουμερά λεμόνια, γαλβανισμένα καρφιά ή ελάσματα ψευδαργύρου, νομίσματα των 2 λεπτών € ή 4 ελάσματα χαλκού, ένα LED, καλώδια με κροκοδειλάκια φωτοδίοδος (LED) _ + καρφί ή έλασμα ψευδαργύρου χάλκινο νόμισμα ή έλασμα χαλκού λεμόνι Η χημική αντίδραση του χυμού του λεμονιού με το ψευδάργυρο έχει ως αποτέλεσμα τη δημιουργία ηλεκτρικής τάσης (περίπου 0,9 V). Αν συνδεθούν κατάλληλα 4 μπαταρίες λεμονιού, δημιουργείται τάση περίπου 3,5 V, αρκετή για να φωτοβολήσει αμυδρά το LED που είναι συνδεδεμένο στις άκρες της συστοιχίας. LED _ +

76 ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΕΣ Δες περισσότερα στο κεφάλαιο:
Θερμότητα>Βρασμός>Διαθεματικά>Ατμομηχανή και ατμοκίνηση Θερμότητα>Βρασμός> Παραδείγματα>Υδρατμοί και ατμοκίνηση Θερμότητα>Διάδοση με ακτινοβολία>Διαθεματικά>Φαινόμενο θερμοκηπίου Πυρηνική Φυσική>Πυρηνική σχάση & πυρηνική σύντηξη>Παρατήρηση/ Διαθεματικά Ηλεκτρισμός>Το ηλεκτρικό κύκλωμα>Εξηγήσεις Άλλες αναφορές: Στο σχολικό βιβλίο σου Φυσικής, στο κεφάλαιο της Ενέργειας… Στο σχολικό βιβλίο σου Βιολογίας, στο κεφάλαιο της Φωτοσύνθεσης… J. Challoner, Ενέργεια, σειρά Ανακαλύπτω την Επιστήμη, εκδ. Ερευνητές, 1992, σελ ,28-37, 48-61 Μ. Ουίλσον, Ενέργεια, Επιστημονική βιβλιοθήκη Life, εκδ. Λύκειος Απόλλων, σελ. 8-49, Εγκυκλοπαίδεια Πάπυρος- Λαρούς- Μπριτάννικα, Εκδοτικός Οργανισμός Πάπυρος, Αθήνα: σχετικά λήμματα Στο διαδίκτυο: activities/energy_use.htm geotherme.html ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΕΣ