§ 25. Використання енергії людиною та охорона природи

Людина не може обійтися без енергії жодного дня. Нам потрібно тепло і світло, ми використовуємо транспорт, різноманітні пристрої побуту, не кажучи вже про те, що не можемо обійтися без хліба, цукру, одягу, якого не може бути без використання машин, що потребують енергії.

З попереднього параграфа ви вже знаєте, що в кінцевому рахунку ми використовуємо енергію надр, а запаси їх обмежені. Крім того, використання енергії пов’язане із забрудненням довкілля.

Чим замінити горючі корисні копалини? Виснаження їхніх запасів або їхнє використання приводить до небажаних екологічних наслідків. У попередніх класах ви вже намагалися розв’язувати проблеми енергозбереження, виконували відповідні проекти. Які джерела відновлюваної енергії доступні людині?

Одне із джерел енергії — це кінетична енергія обертання Землі, яку людина може використовувати як енергію океанічних припливів. Фактично ця енергія — результат гравітаційного притягання Місяця і Сонця. Енергія припливів — екологічно чиста, її використання не забруднює навколишнє середовище.

Друге джерело — це енергія земних надр, що надходить на поверхню у вигляді теплоти, яка має назву геотермальної. Передбачається, що геотермальна енергія буде мати вузьке застосування: обігрів будинків, теплиць і т.д.

Третє джерело — Сонце. Щодоби на Землю надходить 1,5 · 1022 Дж сонячної енергії, або в одиницях потужності — 17,3 · 1016 Вт. Це величезна енергія, питання в тому, як її використати. Уже винайдена безліч пристроїв для використання сонячної енергії. Один з основних шляхів у цьому напрямку — створення високоефективних сонячних батарей, у яких сонячна енергія перетвориться безпосередньо в електричну.

Рух води, викликаний сонячною енергією, являє собою поновлюваний ресурс. Сонце діє, як гігантський насос, що «висмоктує» воду з моря і скидає її на сушу, а вода знову стікає в море. Приблизно 23 % сонячної енергії іде на випаровування води, що випадає потім у вигляді різних опадів. У даний час із усіх поновлюваних енергетичних ресурсів найбільше

інтенсивно використовується кінетична енергія води.

Біля 46 % сонячної енергії, що надходить на Землю, поглинається океаном, сушею й атмосферою. Ця енергія не тільки викликає вітри, хвилі й океанічні течії, але також нагріває моря і породжує зміни погоди. Багато вчених пророкують відродження вітроенергоустановок та інших більш дрібних пристроїв на новому технічному рівні.

Поверхневі течії океану також можуть слугувати відновлюваним, екологічно чистим джерелом енергії.

Рослинний матеріал можна спалювати як паливо або переробляти в спирт, метан і інші горючі хімічні продукти.

Перспективним є використання атомної та ядерної енергії.

Дуже актуальна на сьогоднішній день проблема безпеки AEC, що людство усвідомлює як найбільш тривожну проблему сучасності. Катастрофічні наслідки аварії на Чорнобильській атомній електростанції відомі усьому світові. Крім того, питання видалення і поховання радіаційних відходів, у тому числі демонтаж і поховання конструкцій атомних станцій, що відслужили свій ресурс, вимагають невідкладного рішення. Під час вивчення фізики в наступних класах включайтеся у роботу над проектами, повязаними з вирішенням порушених питань.

Енергія ядерного синтезу відкриє дорогу для використання непоновлюваних енергетичних ресурсів у мирних цілях. Це та сама реакція, якій зобов’язане походження більшої частини енергії, випромінюваної Сонцем.

Потреби людства в енергії будуть неухильно рости. Відповідно до цього будуть змінюватися і машини, що використовують енергію, а це у свою чергу вимагатиме нових матеріалів і розробок нових принципів роботи машин. Готуйтесь до освоєння нових професій.

1. Назвіть невідновлювані види енергії. 2. Які ви знаєте відновлювані види енергії. 3. Наведіть приклади використання відновлюваних видів енергії. 4. Розкажіть про приклади екологічних негараздів, пов’язаних з використанням теплоенергоносіїв.

? 1. Оберіть теми проектів використання відновлюваних видів енергії, наприклад, «Тепловий насос» «Використання екологічно чистих джерел» 2. Змоделюйте ядро образу природи восьмикласника.

Узагальніть вивчене

1.    Якими величинами характеризуються процеси, пов’язані з тепловим рухом?

2.    Назвіть фізичні величини, при визначенні яких необхідно вимірювати температуру. Якими приладами при цьому користуються?

3.    Назвіть способи зміни внутрішньої енергії та їх прояв у техніці, побуті, процесах, що відбуваються на планеті.

4.    Охарактеризуйте агрегатні перетворення речовини, фізичні величини, пов’язані з ними, та рівняння теплового балансу, на основі яких розраховуються агрегатні переходи речовини.

5.    Які ви знаєте теплові двигуни? Розкажіть про принцип їхньої дії. Умови підвищення ККД теплового двигуна.

б*. Доведіть, що закон збереження і перетворення енергії в механічних та теплових процесах та поняття направленості самочинних процесів до рівноважного стану — основні поняття природничо-наукової картини світу та образу природи.

7*. Складіть структурно-логічну схему узагальнення знань з розділу за зразком мал. 48.

Оберіть проект

Екологічні проблеми теплоенергетики та теплокористування. Енергозбережувальні технології. Унікальні фізичні властивості води.

Рідки кристали та їх використання. Полімери. Наноматеріали. Холодильні машини. Кондиціонер, теплові насоси.

Розділ 2.

Електричні явища. Електричний струм

У цьому розділі ми дізнаємося про існування особливого виду матерії — електричного поля. Також ми навчимося пояснювати найбільш прості електричні явища.

Це матеріал з підручника Фізика 8 клас Гуз