Лекция 1 Введение. Основные понятия энергосбережения МОДУЛЬ 2. - презентация

1 Лекция 1 Введение. Основные понятия энергосбережения МОДУЛЬ 2

2 МОДУЛЬ 2. ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ И ВОЗОБНОВЛЯЕМЫХ ФОРМ ЭНЕРГИИ Представлена необходимость и актуальность знания физических основ энергосберегающих технологий. Представлена необходимость и актуальность знания физических основ энергосберегающих технологий. В модуле рассмотрены: основные понятия энергосбережения; понятия энергии: её формы, свойства и величины; В модуле рассмотрены: основные понятия энергосбережения; понятия энергии: её формы, свойства и величины;энергии: её формы, свойства и величиныэнергии: её формы, свойства и величины первый энергетический закон: сохранение энергии; первый энергетический закон: сохранение энергии;ервый энергетический закон: сохранение энергииервый энергетический закон: сохранение энергии второй энергетический закон: снижение качества энергии; второй энергетический закон: снижение качества энергии;второй энергетический закон: снижение качества энергии;второй энергетический закон: снижение качества энергии; энергосбережение: физические основы; энергосбережение: физические основы; невозобновляемые источники энергии: уголь, нефть, природный газ, невозобновляемые источники энергии: уголь, нефть, природный газ,гольнефть природный газгольнефть природный газ атомная энергия. атомная энергия.томная

3 Основное понятие энергосбережения – энергия Энергия - скалярная физическая величина, являющаяся единой мерой различных форм движения материи и мерой перехода движения материи из одних форм в другие. Энергия - скалярная физическая величина, являющаяся единой мерой различных форм движения материи и мерой перехода движения материи из одних форм в другие. скалярная физическая величинаформ движенияматериискалярная физическая величинаформ движенияматерии

4 Теория Большого взрыва Энергия существовала с самого начала и будет существовать вечно

5 Большой взрыв Большинство ученых - астрофизиков считает, что наша Вселенная возникла около 14 миллиардов лет назад. Большинство ученых - астрофизиков считает, что наша Вселенная возникла около 14 миллиардов лет назад. В этот момент вся энергия и масса были спрессованы в одной точке. В этот момент вся энергия и масса были спрессованы в одной точке. Энергия не могла удерживаться в таком состоянии, Энергия не могла удерживаться в таком состоянии, в результате произошел Большой Взрыв и наша Вселенная начала расширяться. в результате произошел Большой Взрыв и наша Вселенная начала расширяться.

6

7 Темная материя Галактическая материя вращается вокруг центральной точки, поскольку ее гравитационное притяжение создает центростремительные силы. Но для создания наблюдаемого вращения в галактиках не хватает массы. Галактическая материя вращается вокруг центральной точки, поскольку ее гравитационное притяжение создает центростремительные силы. Но для создания наблюдаемого вращения в галактиках не хватает массы. Вера Рубин заметила эту аномалию в конце семидесятых годов прошлого века. Вера Рубин заметила эту аномалию в конце семидесятых годов прошлого века. Лучший ответ, которые смогли дать физики, заключался в предположении, что во Вселенной имеется больше энергии. Лучший ответ, которые смогли дать физики, заключался в предположении, что во Вселенной имеется больше энергии. Темная материя должна составлять примерно 90% от массы Вселенной Темная материя должна составлять примерно 90% от массы Вселенной

8 Темная энергия В 1998 году астрономы обнаружили, что Вселенная расширяется со все большей скоростью. В 1998 году астрономы обнаружили, что Вселенная расширяется со все большей скоростью. Разумного объяснения этому открытию ученые до сих пор не нашли. Одно из предположений – за это явление ответственно некое свойство пустого пространства. Космологи назвали его темной энергией. Но все попытки идентифицировать ее потерпели неудачу. Разумного объяснения этому открытию ученые до сих пор не нашли. Одно из предположений – за это явление ответственно некое свойство пустого пространства. Космологи назвали его темной энергией. Но все попытки идентифицировать ее потерпели неудачу.

9 Что такое энергия? Энергия - это абстрактное понятие, введенное физиками для того, чтобы описывать едиными терминами различные явления, связанные с теплотой и работой. Энергия - это абстрактное понятие, введенное физиками для того, чтобы описывать едиными терминами различные явления, связанные с теплотой и работой.

10 Формы энергии Энергия - мера того, что может произойти Энергия - мера того, что может произойти Энергия проявляет ся в различных формах. Энергия проявляет ся в различных формах.

11 Энергия проявляется в различных формах Механическая энергия Все, что движется, благодаря этому движению обладает кинетической энергией. Все, что движется, благодаря этому движению обладает кинетической энергией. Кинетическая энергия - энергия движения. Кинетическая энергия - энергия движения. Если между телами, находящимися на расстоянии друг от друга, действует сила (например, притяжение между Землей и Луной), то эти тела обладают потенциальной энергией. Потенциальная энергия - энергия взаимодействия Если между телами, находящимися на расстоянии друг от друга, действует сила (например, притяжение между Землей и Луной), то эти тела обладают потенциальной энергией. Потенциальная энергия - энергия взаимодействия

12 Другие формы энергии Когда мы сжигаем дерево в печи, химическая энергия, запасенная в дровах, освобождается и переходит в тепловую. Когда мы сжигаем дерево в печи, химическая энергия, запасенная в дровах, освобождается и переходит в тепловую. Высоковольтные линии электропередач и электропровода в вашей квартире несут электрическую энергию. Высоковольтные линии электропередач и электропровода в вашей квартире несут электрическую энергию. Солнце излучает огромное количество световой энергии. Солнце излучает огромное количество световой энергии. Ядерная энергия превращается в электрическую на атомных электростанциях. Ядерная энергия превращается в электрическую на атомных электростанциях. Можно говорить о мышечной энергии, приливной (энергия морских приливов), энергии волн, ветровой энергии, биоэнергии. Можно говорить о мышечной энергии, приливной (энергия морских приливов), энергии волн, ветровой энергии, биоэнергии.

13 Энергия - мера того, что может произойти Энергия переходит из одной формы в другую. Энергия переходит из одной формы в другую. Все движущиеся предметы имеют кинетическую энергию. Все движущиеся предметы имеют кинетическую энергию. Когда предмет останавливается, его кинетическая энергия переходит в другую форму - подумайте над мрачноватым изречением: Убивает не скорость, с которой едешь, а внезапная остановка. Когда предмет останавливается, его кинетическая энергия переходит в другую форму - подумайте над мрачноватым изречением: Убивает не скорость, с которой едешь, а внезапная остановка.

14 Изменение формы энергии Если предмет находится на высоте над какой-то поверхностью, он имеет потенциальную энергию относительно этой поверхности. Человек имеет потенциальную энергию относительно поверхности земли. И скоро он в этом убедится, когда его потенциальная энергия перейдет в кинетическую! Если предмет находится на высоте над какой-то поверхностью, он имеет потенциальную энергию относительно этой поверхности. Человек имеет потенциальную энергию относительно поверхности земли. И скоро он в этом убедится, когда его потенциальная энергия перейдет в кинетическую! Это две простые иллюстрации общего правила: каждый раз, когда энергия меняет форму, что-то происходит, и наоборот, каждый раз, когда что-то происходит, энергия меняет форму. Это две простые иллюстрации общего правила: каждый раз, когда энергия меняет форму, что-то происходит, и наоборот, каждый раз, когда что-то происходит, энергия меняет форму.

15 На практике непосредственно используются всего четыре вида энергии тепловая (около 70–75 %), тепловая (около 70–75 %), механическая (около 20–22 %), механическая (около 20–22 %), электрическая (около 3–5 %) и электрическая (около 3–5 %) и электромагнитная – световая (менее 1 %). электромагнитная – световая (менее 1 %). Причем электрическая энергия, выполняет, в основном, роль переносчика энергии, так как ее удобно подводить от источника к потребителю по проводам Причем электрическая энергия, выполняет, в основном, роль переносчика энергии, так как ее удобно подводить от источника к потребителю по проводам

16 Электрическая (электродинамическая) энергия энергия электрического тока во всех его формах энергия электрического тока во всех его формах

17 Измерение энергии 1 кВтч - это примерно то количество энергии, которое необходимо, чтобы разогнать 10-ти тонный грузовик с места до скорости 100 км/ч. 1 кВтч - это примерно то количество энергии, которое необходимо, чтобы разогнать 10-ти тонный грузовик с места до скорости 100 км/ч. Столько же энергии бесполезно расходует за сутки оставленная включенной в пустой комнате 40- ваттная лампочка. Столько же энергии бесполезно расходует за сутки оставленная включенной в пустой комнате 40- ваттная лампочка. В физике энергия измеряется в джоулях (Дж). В физике энергия измеряется в джоулях (Дж). Мощность - мера скорости, с которой энергия расходуется энергия. Мощность - мера скорости, с которой энергия расходуется энергия. Мощность измеряется в ваттах (Вт). Мощность измеряется в ваттах (Вт). Энергия в быту измеряется в кВт*ч Энергия в быту измеряется в кВт*ч

18 Выводы Энергия является фундаментальным понятием не только во всех естественных науках, но и во всех сферах жизни. Энергия является фундаментальным понятием не только во всех естественных науках, но и во всех сферах жизни. Мы говорим: Он энергичный человек - и всем понятно, о каких качествах человека идет речь. Мы говорим: Он энергичный человек - и всем понятно, о каких качествах человека идет речь. Невозможно представить себе деятельность, которая не связана с энергией, ведь даже процесс мышления требует энергии. Невозможно представить себе деятельность, которая не связана с энергией, ведь даже процесс мышления требует энергии.

19 Литература 1. Лукашевич О.Д. Энергосбережение: социально-экологический проект : учебно-методическое пособие / О.Л. Лукашевич, М.В. Колбек. – Томск : Изд-во Том. гос. архит.-строит. ун-та. – – 40 с. 1. Лукашевич О.Д. Энергосбережение: социально-экологический проект : учебно-методическое пособие / О.Л. Лукашевич, М.В. Колбек. – Томск : Изд-во Том. гос. архит.-строит. ун-та. – – 40 с. 2. Основы энергосбережения: учебник / Н.И. Данилов, Я.М. Щелоков; под ред. Н.И. Данилова. Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, с. 2. Основы энергосбережения: учебник / Н.И. Данилов, Я.М. Щелоков; под ред. Н.И. Данилова. Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, с. 3. Данилов Н.И., Щелоков Я.М. Экологические проблемы использования топлива. Екатеринбург; Екатеринбург: Уралэнерго- Пресс г с. 3. Данилов Н.И., Щелоков Я.М. Экологические проблемы использования топлива. Екатеринбург; Екатеринбург: Уралэнерго- Пресс г с. 4. Данилов Н.И., Щелоков Я.М. Энергосбережение для начинающих. Екатеринбург: Уралэнерго-Пресс г с. 4. Данилов Н.И., Щелоков Я.М. Энергосбережение для начинающих. Екатеринбург: Уралэнерго-Пресс г с. 5. Данилов Н.И., Щелоков Я.М. Энергосбережение для всех. Екатеринбург: Энерго-Пресс г с. 5. Данилов Н.И., Щелоков Я.М. Энергосбережение для всех. Екатеринбург: Энерго-Пресс г с. 6. Данилов Н.И., Щелоков Я.М., Лисиенко В.Г. Развитие энергоэффективных технологий и техники (введение в хрестоматию энергосбережения для юношества) - Екатеринбург: Уралэнерго-Пресс г с. 6. Данилов Н.И., Щелоков Я.М., Лисиенко В.Г. Развитие энергоэффективных технологий и техники (введение в хрестоматию энергосбережения для юношества) - Екатеринбург: Уралэнерго-Пресс г с. 7. Энергосбережение. ШПИРЭ. Школьная программа использования ресурсов и энергии: учебное пособие для средней школы: Санкт- Петербург URL: end.htm. 7. Энергосбережение. ШПИРЭ. Школьная программа использования ресурсов и энергии: учебное пособие для средней школы: Санкт- Петербург URL: end.htm. 8. Основы энергосбережения: Учеб. пособие / М.В. Самойлов, В.В. Паневчик, А.Н. Ковалев.2-е изд., стереотип. – Мн.: БГЭУ, – 198 с. 8. Основы энергосбережения: Учеб. пособие / М.В. Самойлов, В.В. Паневчик, А.Н. Ковалев.2-е изд., стереотип. – Мн.: БГЭУ, – 198 с.