סיכום אנרגיה לכיתה ו למיפוי

‫מהי אנרגיה?‬
‫​ )תופעות‪ ,‬תהליכים‪ ,‬פעולות( בסביבה הטבעית‬
‫​התרחשויות‬
‫‪.1‬אנרגיה דרושה לקיומן של‬
‫ובסביבה הטכנולוגית‪.‬‬
‫​‪ :‬התפרצות הר געש‪ ,‬תנועת הגלים בים‪ ,‬ברקים‪ ,‬גדילה של יצורים חיים ועוד‪.‬‬
‫בסביבה הטבעית‬
‫​‪ :‬חימום אוכל בתנור‪ ,‬נסיעה במכונית‪ ,‬הפעלת רדיו‪ ,‬טיסה במטוס ועוד‪.‬‬
‫בסביבה הטכנולוגית‬
‫‪ .2‬ללא אנרגיה לא יתקיימו ההתרחשויות!‬
‫‪ .3‬יצורים חיים )בני אדם‪ ,‬בעלי חיים וצמחים( זקוקים לאנרגיה כדי לקיים את תהליכי החיים‬
‫בגופם )נשימה‪ ,‬תזונה‪ ,‬התרבות‪ ,‬גדילה ועוד( וכדי לפעול )השגת צורכי קיום‪ ,‬תקשורת‪ ,‬הגנה‬
‫מאויבים ועוד(‪.‬‬
‫​"‪ :‬ללא אנרגיה יצורים חיים לא יוכלו להתקיים!‬
‫​ללא אנרגיה – אין חיים‬
‫‪" .4‬‬
‫​"‪ :‬האנרגיה מפעילה כלים ומכונות המשפרים חייהם של בני‬
‫​ללא אנרגיה – אין איכות חיים‬
‫‪" .5‬‬
‫אדם )מחשב‪ ,‬מכונית‪ ,‬שעון ועוד(‪ .‬ללא האנרגיה לא יפעלו האמצעים הטכנולוגיים‪.‬‬
‫סוגי אנרגיה‪:‬‬
‫‪ .1‬יש להבחין בין מקורות אנרגיה‪ :‬שמש‪ ,‬חומרי דלק‪ ,‬פחם‪ ,‬רוח לבין סוגי ארגיה‪ :‬אנרגית חום‪,‬‬
‫אנרגית אור‪ ,‬אנרגית קול‪.‬‬
‫‪ .2‬קיימים סוגים שונים של אנרגיות‪:‬‬
‫​‪ -‬אנרגיה המפעילה את המכשירים החשמליים‪.‬‬
‫​אנרגיה חשמלית‬
‫‪.1‬‬
‫​ – אנרגיה הגורמת לחימומם של גופים‪ .‬האנרגיה עוברת מגוף חם לגוף קר‬
‫​אנרגיית חום‬
‫‪.2‬‬
‫יותר‪.‬‬
‫​‪ :‬הוא קרינת השמש )בעיקר( ומעמקי הקרקע )הרי געש‪ ,‬מעיינות‬
‫דוגמא למקור חום טבעי‬
‫חמים(‪.‬‬
‫​‪ :‬חום נוצר גם בעקבות שריפת חומרי דלק והפעלת מכשירי‬
‫דוגמא למקור חום מלאכותי‬
‫חשמל‪.‬‬
‫​‪ -‬האנרגיה המצויה בכל מקורות האור )טבעיים – שמש( ומלאכותי )נר דולר‪,‬‬
‫​אנרגית אור‬
‫‪.3‬‬
‫פנס(‪ .‬זוהי האנרגיה שצמחים מנצלים לייצור מזונם‪.‬‬
‫​‪ -‬אנרגיה המצויה בחומרים‪) .‬חומרים בגוף היצורים החיים‪ -‬פחמימות‪ ,‬שומנים‪,‬‬
‫​אנרגיה כימית‬
‫‪.4‬‬
‫חומרי דלק(‪ .‬למשל עץ נשרף‪.‬‬
‫​‪ -‬אנרגיה המצויה בגופים הנמצאים בתנועה )כלי תחבורה‪ ,‬זרימת מים‪ ,‬רוח(‬
‫​אנרגית תנועה‬
‫‪.5‬‬
‫​ – אנרגיה הנמצאת בקולות הבוקעים ממכשירים‪ ,‬אמצעים )רעם‪ ,‬רדיו ועוד(‬
‫​אנרגית קול‬
‫‪.6‬‬
‫גלגולי אנרגיה‪:‬‬
‫‪ .1‬אנרגיה יכולה להתגלגל מצורה אחת לצורה אחרת‪ .‬תופעה זו נקראת המרת אנרגיה או‬
‫גלגולי אנרגיה‪.‬‬
‫​מגוף לגוף‪.‬‬
‫​לעבור‬
‫‪ .2‬אנרגיה יכולה‬
‫​ מסוג אחד לסוג אחר‪.‬‬
‫​להפוך‬
‫‪ .3‬אנרגיה יכולה‬
‫​‪ -‬האנרגיה לובשת ופושטת צורה‪ ,‬אך אינה הולכת לאיבוד ואינה‬
‫‪ .4‬חוק שימור החומר‬
‫נוצרת יש מאין‪.‬‬
‫מקורות אנרגיה‪:‬‬
‫​‪ :‬תופעה או חומר שמפיקים מהם אנרגיה‪.‬‬
‫מקור אנרגיה‬
‫אוכל מתחמם בסיר על הכיריים‪ :‬האנרגיה‪ :‬חום‪ ,‬מקור האנרגיה‪ :‬גז בישול‪.‬‬
‫אנו מנצלים אנרגיה ממקורות שונים‪.‬‬
‫​ מקור האנרגיה מתחדש הגדול ביותר שעומד לרשות האדם‪ .‬היתרון‪:‬‬
‫‪ .1‬אנרגיית השמש‪:‬‬
‫ידידותי לסביבה – אינו מזהם‪.‬‬
‫​‪ :‬מקור אנרגיה מתחדש שהאדם מנצל לצרכיו ‪ :‬להשגת צורכי‬
‫‪ .2‬אנרגיה כימית שבשרירים‬
‫קיום‪ .‬האדם מנצל גם את האנרגיה הכימית בשרירי בעלי החיים לפעולות שונות‬
‫)הרמת משאות‪ ,‬חרישה בשדה‪ ,‬תנועה ועוד(‪.‬‬
‫​‪ :‬מקור אנרגיה מתחדש‪ .‬היתרון‪ :‬ידידותי לסביבה )אינו מזהם(‪ .‬החיסרון‬
‫‪ .3‬אנרגיית הרוח‬
‫‪ :‬עוצמות הרוח אינן קבועות ומשתנות‪ .‬האנרגיה מנוצלת לביצוע פעולות כמו‪ :‬השטת‬
‫סירות מפרש‪ ,‬הפקת חשמל )טורבינות רוח ( ועוד‪.‬‬
‫​‪ :‬מקור אנרגיה מתחדש‪ .‬היתרון‪ :‬ידידותי לסביבה )אינו‬
‫‪ .4‬אנרגית התנועה של המים‬
‫מזהם(‪ .‬החיסרון‪ :‬לא תמיד יש מקורות מים ובעוצמה חזקה‪ .‬האנרגיה מנוצלת להפקת‬
‫חשמל‪ ,‬הפעלת טחנות קמח )בעבר( ועוד‪.‬‬
‫​‪ :‬מקור אנרגיה מתכלה‪ . .‬בעבר נוצל העץ להפקת חום‪.‬‬
‫‪ .5‬אנרגיה כימית שבחומרי דלק‬
‫מאוחר יותר ניצלו את החום משריפה של חומרי הדלק כמו ‪ -‬פחם אבן ונפט גולמי‬
‫להפעלת קיטור‪ .‬כיום האנרגיה בחומרי הדלק מנוצלת להפקת חשמל ובתחבורה‪.‬‬
‫החיסרון‪ :‬זיהום סביבה‪.‬‬
‫​‪ :‬מקורות אנרגיה שאפשר להשתמש בהם ללא הגבלה והם אינם‬
‫מקורות אנרגיה מתחדשים‬
‫מתכלים )נגמרים(‪ .‬כמו‪ :‬אנרגיית השמש‪ ,‬אנרגיה בשרירים‪ ,‬אנרגיית תנועה של המים‪ ,‬אנרגיית‬
‫רוח ועוד‪.‬‬
‫​‪ :‬מקורות אנרגיה שאפשר להשתמש בהם ללא הגבלה והם אינם‬
‫מקורות אנרגיה מתחדשים‬
‫מתכלים )נגמרים(‪ .‬כמו‪ :‬אנרגיית השמש‪ ,‬אנרגיה בשרירים‪ ,‬אנרגיית תנועה של המים‪ ,‬אנרגיית‬
‫רוח ועוד‪.‬‬
‫האנרגיה החשמלית‪:‬‬
‫אנרגיה חשמלית בטבע‪:‬‬
‫​‪ :‬חשמל הנוצר בעקבות חיכוך בין גופים‪ .‬הגופים הטעונים מושכים אליהם‬
‫‪ .1‬חשמל סטטי‬
‫​ כמות האנרגיה קטנה ולא מספיקה להפעלת מכשירים‬
‫​הבעיה‪:‬‬
‫חפצים קלים ‪.‬‬
‫חשמליים‪.‬‬
‫​‪ :‬ניצוץ חשמלי הנוצר כאשר חשמל סטטי עובר מענן לענן או מענן לקרקע‪ .‬כמות‬
‫‪ .2‬הברק‬
‫האנרגיה החשמלית הנוצרת היא עצומה‪ .‬הבעיה‪ :‬העוצמה הרבה עלולה לגרום נזקים‬
‫קשים‪ ,‬אין לדעת מתי והיכן ייפגע הברק ולכן לא ניתן לנצלו לשימושים יומיומיים‪.‬‬
‫​‪ :‬למשל בגופם של דגים הקרויים חשמלנים‪ ,‬בגוף האדם‬
‫‪ .3‬חשמל בבעלי חיים‬
‫דרכים להפקת חשמלי‪:‬‬
‫● הסוללה החשמלית‪:‬‬
‫בניסוי "סוללה מלימון" בנינו סוללה עשויה ‪ 2‬מתכות‪ :‬נחושת ואבץ הטבולות בתוך מיץ‬
‫הלימון וראינו כי הופק זרם חשמלי )המחוג במד זרם זז ממקומו(‪.‬‬
‫​?‬
‫במה דומה "סוללת הלימון" לסוללה החשמלית‬
‫‪ .1‬בשתי הסוללות טבולות ‪ 2‬מתכות בחומר מסוים‪.‬‬
‫‪ .2‬בשתי הסוללות סגירת המעגל החשמלי בין ‪ 2‬המתכות השונות ע"י החומר המסוים‬
‫אפשרה הפקת חשמל‪.‬‬
‫‪ .3‬בשתי הסוללות הפכה האנרגיה הכימית לאנרגיה חשמלית‪.‬‬
‫​‪:‬‬
‫● תא סולרי‬
‫תא סולרי – מתקן שבאמצעותו מפיקים אנרגיה חשמלית בעזרת אור השמש‪.‬‬
‫משתמשים בתאים סולריים‪ :‬מתקני תאורה בצמתים‪ ,‬חלליות‪ ,‬מחשבוני כיס‪ ,‬חימום מים‬
‫לצרכים ביתיים ועוד‪.‬‬
‫● גנרטור )מחולל(‪:‬‬
‫‪ .1‬תנועת המגנט בחלל הסליל או –‬
‫‪ .2‬תנועת הסליל שבחללו מגנט‬
‫גורמת להופעת זרם חשמלי בחוטי הסליל‪ .‬על עקרון זה בנוי המחולל )גנרטור(‪.‬‬
‫​‪:‬‬
‫​ גלגולי אנרגיה‬
‫בגנרטור התרחשו כמה‬
‫אנרגיה כימית מהשרירים הפכה לאנרגיה תנועה וזו הפכה לאנרגיה חשמלית‪ .‬הודות לאנרגיה‬
‫החשמלית עבר זרם חשמלי במוליכים‪ .‬הזרם החשמלי גרם להתלהטות חוט הלהט של הנורה‪.‬‬
‫​‪.‬‬
‫כך אנרגיה חשמלית הפכה לאנרגיה חום ואור‬
‫● הדינמו‪:‬‬
‫​ הן מכונות להפקת זרם חשמלי ומורכבות משני חלקים עיקריים‪:‬‬
‫​הדינמו וגם הגנרטור‬
‫גם‬
‫מגנט וסליל‪.‬‬
‫תחנות להפקת חשמל‬
‫‪ .1‬תחנה הידרו חשמלית‬
‫תחנה שבה האנרגיה החשמלית מופקת מאנרגית הגובה של המים‪.‬‬
‫הידרו=מים‪ ,‬אלקטרו= חשמל‪.‬‬
‫בתחנות כאלו נוהגים לאגור כמויות גדולות של מים באמצעות סכרים ולמרגלותיהם בונים את‬
‫תחנת החשמל‪.‬‬
‫​‪ :‬אנרגית גובה של המים ‪ <----‬אנרגית תנועה של המים ‪ <----‬אנרגית תנועה‬
‫גלגולי האנרגיה‬
‫של הטורבינה של תחנת הכוח ‪ <----‬אנרגית תנועה של הגנראטור בתחנת הכוח >‪ ---‬אנרגיה‬
‫חשמלית‪.‬‬
‫​‪:‬‬
‫​יתרונות תחנת חשמל הידרואלקטרית‬
‫‪ .1‬אנרגיית התנועה של המים היא מקור אנרגיה מתחדש‪ ,‬לא מתכלה‪.‬‬
‫‪ .2‬אינן מזהמות את הסביבה‪.‬‬
‫​‪:‬‬
‫חסרונות תחנת חשמל הידרואלקטרית‬
‫‪ .1‬יש צורך בנהרות עם זרימה חזקה ומאגרים גדולים למים‪.‬‬
‫‪ .2‬פגיעה בנוף‪.‬‬
‫‪ .3‬פגיעה במאזן האקולוגי – בתי גידול שונים‪.‬‬
‫‪ .2‬תחנה שמופעלת ע"י רוח‬
‫ראינו כי לשם הפקת חשמל זקוקים לתנועה של סליל בקרבת מגנט‪.‬‬
‫בתחנת הכוח מצוי גלגל ענקי – טורבינה‪.‬‬
‫הטורבינה מחוברת לציר הגנרטור‪ .‬כשהטורבינה מסתובבת מסתובב גם הסליל בגנרטור ליד‬
‫המגנט ומופק חשמל‪.‬‬
‫תחנה שבה האנרגיה החשמלית מופקת מתנועה של רוח‪.‬‬
‫​‪ :‬אנרגית תנועה של הרוח >‪ ------‬אנרגית תנועה של הטורבינה של תחנת הכוח‬
‫גלגולי האנרגיה‬
‫‪ <--‬אנרגית תנועה של הגנראטור בתחנת הכוח ‪ <-----‬אנרגיה חשמלית‪.‬‬‫​‪:‬‬
‫יתרונות טורבינות הרוח‬
‫‪ .1‬אנרגיית התנועה של הרוח היא מקור אנרגיה מתחדש‪ ,‬לא מתכלה‪.‬‬
‫‪ .2‬אינן מזהמות את הסביבה‪.‬‬
‫​‪:‬‬
‫חסרונות טורבינות הרוח‬
‫‪ .1‬לא תמיד יש רוח קבועה ובעוצמה רבה‬
‫‪ .2‬כיעור הנוף – טורבינות גדולות‪.‬‬
‫‪ .3‬תחנה קיטורית‪ -‬פחמית‬
‫תחנה שבה האנרגיה החשמלית מופקת מחומרים כימיים )פחם‪/‬גז‪/‬מזוט(‪.‬‬
‫​‪ :‬אדי מים רותחים הפורצים מבעד לפתח צר‪.‬‬
‫קיטור‬
‫תחנת חשמל קיטורית מנצלת את אנרגיית התנועה של הקיטור להפקת אנרגיה חשמלית‬
‫​‪ :‬אנרגיה כימית של הפחם‪/‬גז‪/‬מזוט ‪ <----‬אנרגית חום של המים >‪ ----‬אנרגית‬
‫גלגולי האנרגיה‬
‫תנועה של האדים )קיטור( >‪ ---‬אנרגית תנועה של הטורבינה של תחנת הכוח >‪ ----‬אנרגית‬
‫תנועה של הגנראטור בתחנת הכוח >‪ ----‬אנרגיה חשמלית‪.‬‬
‫​)מתכלים(‪.‬‬
‫​מקורות האנרגיה‪.‬‬
‫​‪ .‬חומרי הדלק הם‬
‫​חום רב‬
‫בתהליך השריפה של חומרי דלק נפלט‬
‫​‪ .‬החום הרב מחמם ומרתיח את המים‬
‫​בתא שריפה‬
‫את חומרי הדלק )פחם או נפט( שורפים‬
‫​‪ .‬הקיטור מסובב‬
‫​קיטור‬
‫​ שבתא השריפה‪ .‬המים המחוממים הופכים לאד הנקראים‬
‫בצינורות מים‬
‫​ )הגנרטור( והחשמל מופק‪ .‬את הקיטור שסובב את‬
‫​המחולל‬
‫​ וזו מפעילה את‬
‫​הטורבינה‬
‫את‬
‫​ חזרה למים במצב נוזל המוחזרים שוב לצינורות המים שבתא השריפה‬
‫​מעבים‬
‫הטורבינה‬
‫לשימוש חוזר‪.‬‬
‫תחנת הכוח ואיכות הסביבה‪:‬‬
‫בתהליך שריפת חומרי הדלק בתחנה מתקבלים‪:‬‬
‫•‬
‫עשן – הנפלט לאוויר‪.‬‬
‫•‬
‫אפר )אפר הפחם( – הנשאר בדוד השריפה‪.‬‬
‫•‬
‫גזים רעילים‬
‫•‬
‫פיח שחור‪.‬‬
‫​‪ .‬גזים אלה והגז הפחמן הדו חמצני הנפלט בשעת‬
‫​מזהמים את האוויר והסביבה‬
‫כל אלה‬
‫השריפה גורמים להתחממות כדור הארץ‪.‬‬
‫​‪ .‬שימוש מוגבר בהם יביא‬
‫​הם מקורות אנרגיה מתכלים‬
‫חומרי הדלק )פחם אבן‪ ,‬מזוט‪ ,‬גז טבעי(‬
‫להיעלמותם מהטבע‪.‬‬
‫​‪ :‬לאחר שסובבה הטורבינה על ידי הקיטור‪ ,‬הקיטור "נחלש" ועושים בו שימוש‬
‫עיבוי הקיטור‬
‫חוזר למנוע בזבוז‪ .‬כלומר יש "לקרר" את הקיטור המוחלש ולהפכו שוב למים‪ .‬בתחנת הכוח‬
‫​ושם מעבים את הקיטור‪ .‬ואז –‬
‫​מעבה‬
‫נשאבים מי ים קרים למתקן הנקרא‬
‫‪ .1‬המים שהתקבלו מעיבוי הקיטור שבים לדוד ושוב הופכים לקיטור‪.‬‬
‫‪ .2‬מי הים הקרים נשפכים בחזרה לים אך חמים יותר‪.‬‬
‫שינויי הטמ"פ עלול להשפיע על היצורים החיים המתקיימים במים‪.‬‬
‫​‪:‬‬
‫אז מה עושים? אפשר גם אחרת‬
‫‪ .1‬ארובות גבוהות מפזרות את החומרים המזהמים גבוה באוויר‪.‬‬
‫‪ .2‬מסננים מיוחדים מותקנים בבסיס הארובות לסנן את העשן הנפלט דרכן‪.‬‬
‫‪ .3‬שימוש בחומרי דלק איכותיים‪.‬‬
‫‪ .4‬תחנות ניטור בודקות את מידת זיהום האוויר‪.‬‬
‫‪ .5‬חסכון בחשמל – יקטין את כמות חומרי הדלק הדרושה להפקת חשמל‪.‬‬
‫צריכת חשמל‪:‬‬
‫צריכת החשמל בישראל מתחלקת לכמה קבוצות‪ :‬בתים‪ ,‬מסחר‪ ,‬חקלאות‪ ,‬תעשייה‪ ,‬חקלאות‬
‫ועוד‪.‬‬
‫​‪:‬‬
‫צריכת החשמל עולה משנה לשנה‪ .‬הסיבות‬
‫‪ .1‬עלייה ברמת החיים בעקבות ההתפתחות הטכנולוגית‬
‫‪ .2‬עלייה בגידול האוכלוסייה‪.‬‬
‫​חשבון‬
‫האנרגיה החשמלית המופקת בתחנת החשמל אינה ניתנת לנו בחינם‪ .‬אנו מקבלים "‬
‫​"‪.‬‬
‫חשמל‬
‫​" המותקן אצל צרכני החשמל השונים מסכם את האנרגיה החשמלית שצרכו‬
‫​מונה החשמל‬
‫"‬
‫המכשירים החשמליים ועל סמך קריאת המונה נקבע התשלום בחשבון החשמל שאנו נדרשים‬
‫לשלם‪.‬‬