الأحد، 3 مايو، 2015

اوراق عمل الطاقة في تحولاتها




اوراق عمل- الطاقة في تحولاتها

ورقة عمل رقم 1- مصادر الطاقة

ورقة عمل[1]:
تحدث تحولات في الطاقة من نوع الى آخر، من جسم الى آخر. المزود لهذه التحولات هو مصدر الطاقة. تقسم مصادر الطاقة الى نوعين : أ. منتهيه ( مستنفذه) ، وهي التي تنتهي بعد فترة زمنية ، ويجب إيجاد مصادر بديلة لها، مثل : النفط ، الفحم الحجري ، اليورانيوم
وغيرها.   ب. غير منتهيه (غير مستنفذة): هي المصادر التي تكون مدة استعمالها طويلة جداً لدرجة اعتبارها غير منتهية. مثل:الشمس ، حركة الرياح ، شلالات المياه. الفحم الحجري (كأحد المصادر المنتهية) يتكون في غلاف الأرض ، يتكوّن نتيجة عمليات جيولوجيه في الأماكن التي تتواجد بها بقايا كائنات حيّه مختلفة (مواد عضوية). ويطلق الفحم أثناء إحتراقه كمية  كبيرة جداً من الحرارة. يتم استعمال الفحم كمصدر للطاقة في الصناعة والنقل. في محطة القوة يستعمل الفحم كمصدر حراري لإنتاج بخار الماء الذي يحرّك الطوربينة لتوليد الكهرباء.
الشمس كمصدر لطاقة غير منتهيه: الشمس عبارة عن نجم يطلق كمية هائلة من الطاقة الى الفضاء على شكل أشعة كهرومغناطيسية. يتم تحويل أشعة الشمس الى طاقات مختلفة كالطاقة الكهربائية بواسطة خلية شمسية ،والسخان الشمسي الذي تتحول به الطاقة الشمسية الى طاقة حرارية .النبات بحاجة لهذه الطاقة لانتاج غذائه وغذاء جميع الكائنات الحية على وجه الكرة الارضية بعملية التمثيل الضوئي.
أسئلة:
1. أكمل الجدول التالي:
مصدر الطاقة
أمثلة على استعمال الإنسان للمصدر
حسنات
سيئات
1.الشمس




2. النفط




3. شلالات المياه







2.
أ. ما هي مصادر الطاقة المستعملة في بلادنا ؟






ب. أي مصدر طاقة بديل تعتقد انّ من المستحسن استغلاله في بلادنا مستقبلا"؟ فسّر.

___________________________________________________________


توجيه لفعالية محوسبة




ورقة عمل 2- الطاقة في تحولاتها[2]
**تمعن النص التالي ثمّ اجب عن الاسئلة التي تليه
الشمس في خدمة المياه
احتفل علماء العالم بداية الألفية الجديدة، ولكن على طريقتهم الخاصة، ففي إطار البحث عن مزيد من التطبيقات لاستخدام الطاقة الشمسية؛ نجح علماء مركز أبحاث الطاقة الشمسية بولاية فيرجينيا بالولايات المتحدة الأمريكية في ابتكار مضخات رفع مياه تعمل بالطاقة الشمسية. في نهاية الأسبوع الماضي أعلنت وكالة "ناسا الفضائية" عن اكتشافها دلائل على وجود مياه على سطح كوكب المريخ، هذا الخبر الذي أعاد إلى الأذهان فكرة أن الصراع في القرن الجديد سوف يتركز في نقطتين أساسيتين هما: مصادر المياه، والطاقة؛ باعتبارهما عنصري الحياة الرئيسيين، هذا الذي دفع بالحكومات في الدول الكبرى إلى رصد ميزانيات ضخمة من أجل تطوير الأبحاث في مجال توفير المياه النقية، وكذلك مصادر الطاقة الجديدة بدلاً من الوقود الحفري، الذي بدأ يتناقص وجوده في باطن الأرض؛ نظراً للاستهلاك المتزايد له. ونظراً لأن دول الجنوب المتمثلة في أفريقيا وأمريكا الجنوبية وكل دول العالم الثالث الفقيرة، أغلبها في الأساس دول زراعية؛ وبالتالي فإن الماء هو الحياة بالنسبة لها، فمضخات رفع المياه والري من أهم التكنولوجيات التي يحتاجون إليها.
قديماً كانت تُستخدم مضخات تعمل بحرق الوقود الحفري في موتور يشبه موتور السيارة الذي يعمل على إدارة مضخات رفع المياه. ولكن كما نعلم أن حرق الوقود ينتج عنه ملوثات كثيرة للبيئة، وكذلك فالوقود غالي الثمن، ومن المنتظر أنه سوف يرتفع أكثر في السنوات المقبلة، وأيضاً كفاءة هذه الماكينة تظل منخفضة لوجود أجزاء متحركة بها تستهلك جزءا كبيرا من طاقتها للتغلب على قوى الاحتكاك.
ومع إشراق الشمس على الجنوب الأخضر تدخل المضخات عصراً جديداً، وذلك باستخدام الطاقة الشمسية كبديل عن الوقود الحفري في تشغيل المضخات. وتعتبر هذه التكنولوجيا هي الأفضل لدول العالم الثالث؛ نظراً لسطوع الشمس الدائم على معظم أراضيها، وكذلك فإنها رخيصة الثمن ولا تحتاج إلى شراء ونقل ووقود باستمرار. وتتكون المضخات الشمسية (solar water pump)  من خلايا شمسية-موتور كهربي-ومضخة. الخلايا الشمسية هي مصدر الطاقة في هذا الجهاز حيث تتكون الخلية من مواد لها خاصية إنتاج نبضات كهربائية (pulses) نتيجة إثارة ذراتها من ضوء الشمس مثل مادة السيزيوم  CSوهذه الخلايا تستطيع إنتاج فرْق جهد ما بين 12-30 فولت من التيار المستمر(DC)، وبعد ذلك تستخدم الطاقة الكهربية في إدارة وتحريك موتور(محرك كهربائي) يعمل على تشغيل مضخات لرفع ولسحب المياه والري. ويصل العمق الذي يمكن أن يستخدم فيه هذا النوع من المضخات إلى 200 مترا تحت سطح الأرض. وهنا نطرح سؤالاً هامًا: ماذا سيحدث لو غابت الشمس في يوم أو جزء من اليوم؟! كانت إجابة هذا السؤال في أذهان العلماء فأضافوا في هذه المضخات نظام تحكم (control system) يحتوي على معالج صغير (microprocessor) يقوم هذا المعالج بمراقبة الطاقة بين الخلايا الشمسية والمضخة، ويستطيع تعديل قيمة الجهد الكهربي في حالة غياب الشمس أوتوماتيكياً للحصول على تشغيل مستمر. فمثلاً في حالة الإضاءة الضعيفة ( low light condition) يقوم بزيادة الطاقة الخارجة (output) للحفاظ على استمرار الضخ.  والجدير بالذكر أن هذه التكنولوجيا قد استخدمت بالفعل في دولة السنغال في غرب أفريقيا وقد أثبتت نجاحاً كبيراً
الاسئلة

1.     لماذا سمي النص بهذا الاسم؟

_________________________________________________________

2.     هل تعرف مصادر طاقة بديلة لطاقة الوقود الحفري, اذكر ثلاثة منها.

_________________________________________________________

3.     لماذا يلجأ الإنسان اليوم لاستغلال طاقات بديلة؟

___________________________________________________________

4.     أذكر ثلاثة أسباب من القطعة لانتقال استعمال مضخات الوقود الحفري الى مضخات تعمل بواسطة الشمس.



___________________________________________________________

5.     ما هي تحولات الطاقة التي تحدث في الخلية الشمسية, أكمل المخطط ألمستطيلي التالي.







طاقة ________________
 
طاقة ________________
 






6.     اعتمادا على ما ذكر في النص, أكمل التخطيط التالي (معبرا عن سلسلة تحولات الطاقة):


Zone de Texte: طاقة







مضخة
 

خلية شمسية
 



     طاقة                                 طاقة                                 طاقة حركية                          
                                                                                      دورانية









 


7.     ما هي سلبيات النظام الذي يعمل بالطاقة الشمسية؟

________________________________________________________

_______________________________________________________

في الاختبارات التي تحدد كمية المياه المرفوعة وعمق التشغيل وكمية الفولتات والأمبير (الطاقة الكهربائية) المستخدمة كانت النتيجة ما يلي:
العمق
بالمتر
كمية الماء
باللتر
أمبير
فولت
القدرة
بالوات
20
280
1.41
17
24
80
181
2.29
17
39
140
136
2.95
17
50
200
95
3.50
17
60


8.     استعن بالمعطيات في الجدول وعبر عن كمية الماء المسحوبة باللتر نسبة إلى عمق المياه بالمتر بواسطة رسم بياني؟ أي طريقة سوف تستعمل رسم منحني أم رسم أعمدة مستطيلات ولماذا؟


الرسم البياني:


9.     أحط الجواب الصحيح

اذا كان سحب المياه عن عمق 60 متر, يكون التيار المستهلك هو:

أ‌-       أقل من 1.40 أمبير.
ب‌-   أكثر من 1.40 أمبير وأقل من 2.30 أمبير.
ت‌-   أكثر من 2.30 أمبير

10.           أحط الجواب الصحيح من المعطيات في الجدول:

أ‌-       كلما ازداد عمق المياه تقل ََ/ تزداد كمية الماء المسحوبة .
ب‌-   كلما ازداد عمق المياه نستهلك تيار أكثر/ أقل لسحب لتر واحد من الماء.
ت‌-   الجهد المستعمل يتعلق بعمق المياه / ثابت لا يتغير مع عمق المياه.



للطلاب المتقدمين

11.           يبحث قانون أوم في العلاقة بين التيار الكهربائي, الجهد الكهربائي والمقاومة الكهربائية, ويكون القانون كالتالي:

فرق الجهد = التيار * المقاومة
هناك علاقة بين التيار والجهد والمقاومة. وهذه العلاقة تسمى بقانون أوم. وأوم هذا عالم اكتشف في عام 1826 بالتجربة بأنه كلما قمنا بزيادة فرق الجهد فإن شدة التيار تزداد وأنه كلما ازدادت المقاومة فإن شدة التيار تقل. إذاً فإن هناك تناسباً طردياً بين شدة التيار وفرق الجهد وكذلك بين شدة التيار و قيمة المقاومة.

اعتمادا على قانون أوم, تمعن في الجدول, بما أن فرق الجهد ثابت أما التيار متغير ماذا تستنتج عن المقاومة الكهربائية؟
________________________________________________________
________________________________________________________


12.           أي عامل في عملية سحب المياه من الممكن أن يؤثر على المقاومة الكهربائية, حسب الجدول؟

________________________________________________________

________________________________________________________





ليست هناك تعليقات:

إرسال تعليق