Μετάβαση στο περιεχόμενο
Akademio

Ενέργεια στην καθημερινή ζωή

Μορφές, μετατροπές και ο λογαριασμός του ρεύματος.

25 λεπτά

Θα μάθεις να

  1. Να αναγνωρίζεις τις βασικές μορφές ενέργειας και τις μετατροπές μεταξύ τους.
  2. Να εφαρμόζεις την αρχή διατήρησης της ενέργειας σε καθημερινά παραδείγματα.
  3. Να διαβάζεις μια ετικέτα ισχύος και να υπολογίζεις κατανάλωση σε kWh.

Η ενέργεια δεν καταναλώνεται

Λέμε «κατανάλωσα ρεύμα», «τελείωσε η μπαταρία», «εξοικονόμηση ενέργειας».

Καμία από αυτές τις φράσεις δεν είναι κυριολεκτικά σωστή. Η ενέργεια δεν χάνεται και δεν δημιουργείται. Μόνο αλλάζει μορφή.

Αυτό που «τελειώνει» σε μια μπαταρία δεν είναι η ενέργεια — είναι η χρήσιμη μορφή της. Έχει μετατραπεί σε θερμότητα που σκόρπισε στο περιβάλλον και δεν μαζεύεται πίσω.

Μορφές

ΜορφήΠού τη βρίσκεις
Κινητικήό,τι κινείται
Δυναμική βαρυτικήό,τι βρίσκεται ψηλά
Χημικήτροφή, καύσιμα, μπαταρίες
Θερμικήη κίνηση των μορίων
Ηλεκτρικήφορτία σε κίνηση
Φωτεινή / ηχητικήακτινοβολία, κύματα

Μονάδα για όλες: το Joule (J).

Απόδοση

απόδοση = χρήσιμη ενέργεια ÷ συνολική ενέργεια

Μια παλιά λάμπα πυρακτώσεως έχει απόδοση περίπου 5%5\%: από 100100 J ηλεκτρικής, μόνο 55 J γίνονται φως και 9595 J θερμότητα.

Ένα LED φτάνει το 40%40\%. Δίνει το ίδιο φως με το ένα όγδοο της ενέργειας — όχι επειδή «παράγει περισσότερο φως», αλλά επειδή σπαταλά λιγότερη σε θερμότητα.

Μετατροπές σε αλυσίδα

Μια μπάλα που πέφτει:

δυναμική → κινητική → θερμική + ηχητική

Στην κορυφή έχει τη μέγιστη δυναμική και μηδενική κινητική. Λίγο πριν το έδαφος, το αντίστροφο. Στην κρούση, η κινητική γίνεται θερμότητα και ήχος.

Γι' αυτό η μπάλα δεν αναπηδά ποτέ στο ίδιο ύψος: μέρος της ενέργειας έφυγε σε μορφές που δεν την ξανασηκώνουν.

Ισχύς: ενέργεια ανά χρόνο

Δύο ανεμιστήρες μπορεί να χρησιμοποιούν την ίδια ενέργεια — ο ένας όμως σε μία ώρα και ο άλλος σε δέκα.

P=EtP = \frac{E}{t}

Μονάδα: το Watt (W), δηλαδή 11 J/s.

Η κιλοβατώρα (kWh) δεν είναι μονάδα ισχύος — είναι μονάδα ενέργειας. Είναι η ενέργεια που καταναλώνει μια συσκευή 10001000 W σε μία ώρα.

1 kWh=3 600 000 J1 \text{ kWh} = 3\,600\,000 \text{ J}

Ανανεώσιμες και μη

Μη ανανεώσιμες: πετρέλαιο, φυσικό αέριο, άνθρακας, ουράνιο. Υπάρχουν σε πεπερασμένη ποσότητα και αναπληρώνονται σε εκατομμύρια χρόνια.

Ανανεώσιμες: ήλιος, άνεμος, νερό, γεωθερμία, βιομάζα. Αναπληρώνονται στον χρόνο που τις χρησιμοποιούμε.

Σχεδόν όλες — ακόμα και τα ορυκτά καύσιμα — ξεκινούν από τον Ήλιο. Το πετρέλαιο είναι ηλιακή ενέργεια που δεσμεύτηκε από φυτά πριν από εκατομμύρια χρόνια.

Ας το κάνουμε μαζί

Παράδειγμα 1

Μια λάμπα 60 W ανάβει 5 ώρες την ημέρα. Πόση ενέργεια σε έναν μήνα (30 ημέρες);

Δοκίμασέ το πρώτα. Μετά δες τη λύση.

Παράδειγμα 2

Μπάλα πέφτει από 2 m και αναπηδά στο 1,5 m. Πού πήγε η υπόλοιπη ενέργεια;

Δοκίμασέ το πρώτα. Μετά δες τη λύση.

Παράδειγμα 3

Θερμοσίφωνας 4000 W δουλεύει 45 λεπτά. Με τιμή 0,20 € ανά kWh, πόσο κοστίζει;

Δοκίμασέ το πρώτα. Μετά δες τη λύση.

Ασκήσεις

Από την πιο απλή στην πιο δύσκολη. Κρυμμένη είναι μόνο η απάντηση — ο δρόμος ως εκεί είναι δική σου δουλειά.

ΒασικήΆσκηση 1 από 4

Συσκευή 20002000 W λειτουργεί 33 ώρες. Πόση ενέργεια κατανάλωσε;

Τεστ

Δεν μετράει βαθμός — μετράει να δεις τι κατάλαβες. Προσπέρασε όποια θες και γύρνα πίσω όποτε θες.

Ερώτηση 1 από 8

Τι σημαίνει ότι η ενέργεια διατηρείται;

Τα κατάφερες;

  • Να αναγνωρίζεις τις βασικές μορφές ενέργειας και τις μετατροπές μεταξύ τους.
  • Να εφαρμόζεις την αρχή διατήρησης της ενέργειας σε καθημερινά παραδείγματα.
  • Να διαβάζεις μια ετικέτα ισχύος και να υπολογίζεις κατανάλωση σε kWh.

Κάνε το τεστ πιο πάνω και θα δεις εδώ πού στέκεσαι.