مراجعة الدرس
1. أحدِّدُ تحوُّلات الطاقة في محرّك السيارة؟
تتحول الطاقة الكيميائية الموجودة في الوقود إلى طاقة حرارية، ثم يتحول بعض من هذه الطاقة الحرارية مباشرة إلى طاقة ميكانيكية.
2. أبيّن مصدر الطاقة الحرارية في محرك الاحتراق الداخلي.
طاقة الوقود الكيميائية (اشتعال مزيج الوقود والهواء).
3. أكمِل المخطّط التالي الذي يوضّح أشواط الاحتراق الداخلي في محرك سيارات البنزين رباعي الأشواط.
4. أذكُر ما تشير إليه الأرقام( 1، 2، 3، 4، 5، 6، 7) في الشكل المجاور؛ الذي يمثّل محرّك الاحتراق الداخلي في سيارات البنزين.
1( شمعة الإشعال، ) 2 ( صمّام العادم، ) 3 ( صمّام الإدخال، ) 4 ( حجرة الاحتراق، ) 5(المكبس، ) 6 ( ذراع التوصيل، ) 7( عمود ناقل الحرك )
5. أحدّد المحرك الرئيسَ في المحطات الحرارية لإنتاج الطاقة الكهربائية التي تستخدِمُ الفحمَ الحجري.
بخار الماء الناتج عن غليان الماء في فرن التسخين بفعل احتراق الوقود الأحفوري ()الفحم الحجري).
6. أكتبُ قائمة ببعض مصادر الوقود الأحفوري التي تستخدَمُ في محطات توليد الطاقة الكهربائية.
الفحم الحجري، النفط، الغاز الطبيعي.
7. أرتّب المراحل الآتيةَ التي توضّح تحولاتِ الطاقة في المحطات الحرارية لإنتاج الطاقة الكهربائية:
1 : طاقة كيميائية في الوقود الأحفوري.
2 : طاقة حرارية في الماء.
3: طاقة حركية في البخار.
4: طاقة حركية في التوربين.
5: طاقة كهربائية خارجة
الأنشطة والتمارين
تجربة 1: مبدأ تحوّل الطاقة الحرارية إلى طاقة حركية
يُعَدُّ مبدأُ تحوّل الطاقة الحرارية إلى طاقة حركية أحدَ المبادئ التي يعمل بموجَبها محرّك الاحتراق الداخلي في السيارات، حينما تحترق المادة القابلةُ للاشتعال ما ينتُج عنها كميةٌ من الحرارة وبعضُ الغازات.
الموادّ والأدوات:
عيدان ثقابٍ جديدةٌ عدد ( 5)، أنبوبُ اختبار، سدّادة من الفلّين، حاملُ أنابيب اختبار، فتيلة قطن، مَوقِد بِنْسنَ.
إرشادات السلامةِ:
- ارتداءُ النظارة الواقية.
- الحذر في أثناء التعامل مع مصدر الحرارة.
- الابتعاد عن اتّجاه حركة سدّادة الفلين.
خطوات العملِ:
1. أُسقِطُ عيدان الثقاب مُنكَّسَةً على رؤوسها في قاع أنبوب الاختبار.
2. أشعِلُ فتيلة القطن، ثم أسقِطها في قاع أنبوب الاختبار.
3. أُغلِقُ بلطف فوّهَةَ أنبوب الاختبار بسدّادة الفلين.
4. أستخدِم حامل الأنابيب في حمْل أنبوب الاختبار.
5. أعرِضُ قاع أنبوب الاختبار لِلَهَبِ المَوقِد بحيث يكون مُسلّطا على رؤوس أعواد الثقاب في الأنبوب حتى تشتعل.
6. أراقِب ما يحدث داخلَ أنبوب الاختبار.
التحليل والاستنتاج:
1. أفسّر حركة الغازات داخل أنبوب الاختبار.
تبدأ الغازات بالتمدد وانتشارها نحو الخارج
2. أتوقّع اتجاه حركة سدّادة الفلين.
سوف تندفع نحو الخارج مبتعدة عن الأنبوب
3. أقارن بين مبدأ عمل محرّك الاحتراق الداخلي في شَوط القدرة وما حدث في أنبوب الاختبار
نفس المبدأ ،حيث تبدأ الغازات داخل الأنبوب بالتمدد نتيجة تعرضها للحرارة وهذا سوف يدفع قطعة الفلين للخارج وهكذا في شوط القدرة حيث يكون صمّامُ العادِم وصمّام الإدخال مُغلَقين، فتحدُث شرارةٌ من شمعة الإشعال، فيحترق المزيجُ المتكوّن في شوط الضغط، وينتج عن ذلك تمدّدُ الغازات المحترقة وانتشارُها سريعا، فيندفع المِكبس إلى الأسفل بقوّة شديدة نتيجةً لارتفاع الضغط، ودرجة حرارة الغازات الناتجة عن الاحتراق.
نشاط : محطات إنتاج الطاقة الكهربائية
ما مميّزات وتكلفة إنشاء محطّات إنتاج الطاقة الكهربائية التي تستخدِمُ (طاقة النفط،، وطاقة الماء، وطاقة الرياح، وطاقة الصخر الزيتي)؟
الموادّ والأدوات: مصادر المعرفة المتوافرة مثل: الكتب، المجلات، محركات البحث عبر شبكة الانترنت.
إرشادات السلامة: توخّي الحذر والدقة في التعامل مع مصادر المعرفة المتنوعة.
خطوات العمل:
1. أتوزع أنا وزملائي إلى أربع مجموعات بحيث تختار كلّ مجموعة محطةً من محطات إنتاج الطاقة الكهربائية (طاقة النفط، طاقة الماء، طاقة الرياح، طاقة الصخر الزيتي).
2. أبحَث باستخدام مصادر المعرفة عن مميّزات، وتكلفة إنشاء كل محطة من محطات إنتاج الطاقة الكهربائية.
3. أعرض النتائج التي توصلت إليها عن المحطات أمام باقي المجموعات.
4. أقارن بين مميّزات وتكلفة إنشاء كل محطة من محطات إنتاج الطاقة الكهربائية.
التحليل والاستنتاج:
1. أفسّر أهمية إنشاء هذه المحطات في الأردن.
للحصول على الطاقة الكهربائية من مصادر مختلفة للطاقة بسبب الزيادة المستمرة على الطلب للطاقة الكهربائية من مباني ومصانع ومؤسسات وغيرها
2. أتوقّع: كيف يمكن تحسينُ مميزات كلّ محطة من محطات إنتاج الطاقة الكهربائية وتقليل تكلفتها؟
من خلال متابعة التطور العلمي والتكنولوجي والذي يعمل على تقليل التلوث الناتج وزيارة الانتاج وتقليل التكلفة والجهد ومتابعة تجارب الدول في هذا المجال
3. أستنتج: في أيّ المناطق من الأردن يمكن إنشاء كل محطة من هذه المحطات؟
طاقة النفط، في المنطق الشمالية الشرقية من الأردن
طاقة الماء في منطقة العقبة
طاقة الرياح في المناطق المرتفعة مثل محافظة عجلون
طاقة الصخر الزيتي في المناطق الوسطى من المملكة مثل اللجون والسلطاني مثلا .
نشاط:الاستهلاك العالمي للوقود الأحفوري
يُعَدُّ الوقودُ الأحفوريُّ مصدرا من مصادر الطاقة التي حرّكت - وما زالت تحرّك - التطوّرَ الصناعيَّ في العالم، إذ تُعَدُّ نسبةُ مساهمته في الطاقة التي نحتاج إليها في الوقت الحالي كبيرةً جدّا.
الموادّ والأدوات: جدولٌ يمثل استهلاكَ محتوى الطاقة من الوقود الأحفوري عالميّا، ورقُ رسمٍ بياني أو برمجية إكسل Excel ، قلم رصاصٍ، مِسطرة.
خطوات العملِ:
1. أُنشئُ رسمًا بيانيًّا للعلاقةِ بين السنوات ( 2019 - 2010) م واستهلاك محتوى الطاقة من الوقود الأحفوري حيث يمثّل المحورُ الأفقي السنة، والمحورُ العمودي استهلاك محتوى الطاقة مستخدمًا برمجيةَ إكسل(Excel) أو ورق رسم بياني.
2. أمثّل البيانات بدقّة.
التحليل والاستنتاج:
1. أحدّد السّنة التي تظهِر أعلى وأقل قيمة استهلاك لمحتوى الطاقة من الوقود الأحفوري.
أعلى قيمة استهلاك لمحتوى الطاقة من الوقود الأحفوري : 2019
أقل قيمة استهلاك لمحتوى الطاقة من الوقود الأحفوري: 2010
2. أحسُب: كم (واط) استهلك العالم في سنة ( 2019 م) من محتوى الطاقة في الوقود الأحفوري؟
136761.607 تيراواط من 1159144.773 تيراواط ( تقريبا 11.8%)
3. أستنتج سببَ الزيادة في استهلاك محتوى الطاقة من الوقود الأحفوري.
الزيادة السكانية والتطور الصناعي والاقتصادي
4. أتوقّع: إذا نفِد الوقوُد الأحفوري فكيف يؤثر ذلك في حياتنا؟
سوف يتوقف كثير من المصانع والمؤسسات والشركات بالإضافة إلى التأثير على حياة السكان ما لم يجد العلم بدائل لها
