ЗНАЧЕННЯ ЕНЕРГІЇ. ЕНЕРГОЗБЕРЕЖЕННЯ

Природні та штучні системи в середовищі життя людини

Тема 3. Рукотворні системи

§22. ЗНАЧЕННЯ ЕНЕРГІЇ. ЕНЕРГОЗБЕРЕЖЕННЯ

Ви вже знаєте, що для існування живих істот, роботи машин і механізмів необхідна енергія. Організми її отримують із продуктами живлення, а до машин і механізмів енергія надходить з різних джерел. Розглянемо, які джерела енергії для машин і механізмів використовує людина.

Енергетична скарбниця України

Найпоширенішим джерелом енергії в Україні є горючі корисні копалини – нафта, газ, кам’яне вугілля,

торф. Спалюючи їх на теплових електростанціях, у двигунах внутрішнього згорання автомобілів, тракторів, суден, тепловозів, літаків, отримують

Енергію. Недоліком цього способу добування енергії є також забруднення навколишнього середовища – в атмосферу потрапляє багато шкідливих речовин. До того ж запаси нафти, газу, вугілля не безмежні. І спалювати їх лише для одержання енергії економічно не вигідно, бо з них ще виготовляють тисячі цінних речовин і матеріалів, зокрема гуму, пластмаси, пральні порошки, лінолеум, штучну шкіру.

Інше потужне джерело енергії – вода, що падає з висоти штучної загати

– греблі – і змушує рухатися механізми, які на гідроелектростанціях виробляють електричну енергію.

Мал. 120. Гідроелектростанція

З малюнка 120 стає зрозуміло, що гідроелектростанції споруджують на повноводних річках із відповідним рельєфом місцевості. Атмосферу таке джерело енергії не забруднює, а от природним екосистемам завдає шкоди. З’ясуємо, якої.

Невід’ємною частиною гідроелектростанції є штучна водойма – водосховище, будівництво якого потребує затоплення великих територій. Унаслідок цього під водою опиняються родючі грунти. Механізми таких станцій частково знищують мешканців водойм, а гребля перекриває шлях рибі до нерестилищ.

Першу в Україні гідроелектростанцію – Дніпрогес – збудовано 70 років тому на Дніпрі в районі Запоріжжя. Нині води Дніпра віддають людям свою енергію ще на 5 гідроелектростанціях. Є гідроелектростанції й на інших річках, зокрема Дністровська та Теребле-Ріцька в Закарпатті.

В Україні здавна використовували енергію вітру – за допомогою вітряків мололи зерно на борошно, на човни встановлювали вітрила. А в країнах, розташованих на узбережжі морів, де дмуть постійні вітри, нині споруджено вітряні електростанції.

Людина намагається використовувати й таке потужне джерело енергії, як Сонце. У цьому їй допомагають спеціальні пристрої – сонячні батареї. Проте, як ви здогадуєтесь, уночі чи похмурого дня сонячні батареї не працюють.

Не так давно людина освоїла особливу енергію – енергію атома, або ядерну (мал. 121). Учені виявили, що найменшу складову молекул – атом – можна розщепити, тобто зруйнувати. При цьому виділяється енергія. Пригадайте, що у крапці, поставленій на папері графітовим олівцем, атомів Карбону більше, ніж можна бачити зір на небі. Тож атомне паливо вигідне тим, що для вироблення енергії його треба, порівняно з нафтою, газом, вугіллям, зовсім небагато.

Найпоширеніше паливо атомних станцій – атоми хімічного елемента Урану. На території України є поклади уранових руд. Це джерело енергії не забруднює ні повітря, ні воду, якщо ним правильно користуватися. Однак у разі аварії на атомній електростанції, як-от на Чорнобильській АЕС, що сталась у 1986 році, природа і людина зазнають непоправної шкоди.

Електричну енергію потрібно використовувати ощадливо

З роками людина споживає все більше й більше електричної енергії. Чому? Насамперед тому, що вона зручна у використанні. Справді, варто злегка доторкнутися вимикача, і в оселі стає світло та затишно. Так само світло легко можна вимкнути, тобто припинити доступ електричної енергії до лампочки.

Виконаємо дослід. Батарейку, в якій хімічна енергія перетворюється на електричну, з’єднаємо дротами з лампочкою та вимикачем так, як показано на малюнку 122. Після ввімкнення вимикача утворилося суцільне (замкнене) електричне коло, лампочка засвітилась. Якщо коло роз’єднати, лампочка погасне.

Саме це ви щоразу робите, вмикаючи та вимикаючи світло. Користуючись електроенергією під час перегляду телепередач, роботи за комп’ютером тощо, чи замислюєтесь ви над тим, що виробництво електричної енергії потребує чималих затрат? Тож пам’ятайте: електричну енергію треба берегти і раціонально використовувати. На виробництві цього досягають, удосконалюючи машини, створюючи двигуни, що економно витрачають паливо. У будівництві використовують матеріали, які добре утримують тепло.

Мал. 121. Джерела енергії, які використовує людство

Мал. 122. Електричне коло

Посильний внесок в енергозбереження можете зробити і ви. Не забувайте вчасно вимикати електричні та газові прилади, утеплюйте вікна в холодну пору року, стежте, щоб вхідні двері були щільно зачинені.

Підсумки

Життєдіяльність організмів, робота машин і механізмів потребують витрат енергії.

Необхідну для життєдіяльності енергію організми отримують з продуктами живлення.

Для машин джерелами енергії є паливо, вода, що падає з висоти, вітер та деякі інші.

Економне витрачання енергії, удосконалення машин і механізмів сприяють енергозбереженню.

Сторінка природодослідника

Виконайте завдання. З’ясуйте, чи раціонально використовується електрична енергія у вашій оселі, на вашій вулиці, у школі, де ви навчаєтесь.

Дія 1. Вранці, коли достатньо природного освітлення, з’ясуйте, чи є у вашому помешканні лампочки, які світяться без потреби.

Дія 2. Дорогою до школи (якщо на цій дорозі є електричне освітлення) зверніть увагу, чи не горять лампи, що даремно витрачають електроенергію.

Дія 3. У школі поспостерігайте, чи вимикають у класах і коридорах світло тоді, коли в ньому немає потреби.

На підставі виконаних дій зробіть висновки:

1) наскільки раціонально використовується електрична енергія у вашій оселі, на вашій вулиці, у школі, де ви навчаєтесь;

2) як досягти енергозбереження в побуті.

Сторінка ерудита

До створення атомних електростанцій людину спонукали бурхливий розвиток наук про природу та відомості про те, на скільки років людству вистачить звичайного палива. Виявляється, якщо його використовувати нинішніми темпами, то світових запасів нафти і газу вистачить приблизно на 80-90 років, вугілля – на 350 років.

Першу у світі атомну станцію збудували в Росії у 1954 році. В Україні першою була Чорнобильська атомна станція. Нині в Україні працює 4 атомні станції: Запорізька, Хмельницька, Рівненська, Южноукраїнська.

Атомне паливо – найбагатше на енергію порівняно з іншими видами палива. Так, 1 кг урану віддає енергії в 2,5 млн разів більше, ніж 1 кг вугілля.

Перевірте свої знання

1. Перелічіть джерела енергії, які ви знаєте. 2. Яке значення має енергія у живій та неживій природі? 3. Що розуміють під енергобереженням та в чому воно проявляється? 4*. Поміркуйте, чому енергію горючих корисних копалин називають “законсервованою” енергією Сонця.