مصادر الطاقه

الدرس الأول

مصادر الطاقة

أنظر وأتساءل

تُحوِّل هذه المراوح طاقة حركة الهواء إلى طاقة يمكن استعمالها في تحريك الأجسام وتوليد الكهرباء. كيف يتم ذلك؟

أستكشف

نشاط استقصائي

كيف تحرك الرياح الأجسام؟

أكون فرضية

كم مشبك ورق يمكن أن يحرك إذا نفخت على نموذج مروحة؟ أكتب إجابتي على شكل فرضية على النحو الآتي: كلما زادت سرعة الرياح المؤثرة في المروحة فإن ................

أختبر فرضيتي

• ألف قطعة الورق ٨ سم × ١٥ سم حول قلم الرصاص غير المستعمل، وأضع اللاصق عند الأطراف بمساعدة صديقي، بحيث تأخذ الورقة شكل الأنبوب.

• ألصق قطعة ورق ٨ سم × ٨ سم على بعد ٥ سم من طرف القلم لتشكل ريشة نموذج المروحة. وأثبت بقية القطع الورقية بالطريقة نفسها على أبعاد متساوية.

• أربط المشابك بخيط، ألصق طرفه الآخر بالأنبوب في الجهة البعيدة عن ريشات المروحة.

• أمسك قلم الرصاص من طرفيه، وأنفخ على ريشة العجلة. ماذا يحدث لمشبك الورق؟

• أجرب. كم مشبكًا يمكن أن أضيف حتى يصبح من غير الممكن رفعها بالنفخ على الريشات؟

أستخلص النتائج

• كيف يمكن لطاقة الهواء الناتج عن النفخ أن يرفع مشبك الورق؟

• أستنتج. ما تأثير عرض ريشات العجلة في عدد المشابك التي تستطيع المروحة رفعها؟

أستكشف أكثر

ما النتائج التي يمكنني الحصول عليها إذا استعملت ريشات ذات شكل مختلفة؟ أفكر في أشكال أخرى للريشات، وأختبرها لأرى ما إذا كانت تعطي نتائج أفضل.

أحتاج إلى

قطعة ورق ٨ سم × ١٥ سم
قلم رصاص غير مستعمل
شريط لاصق
أربع قطع من الورق ٨ سم × ٥ سم
مشابك ورق
خيط

أقرأ وأتعلم

السؤال الأساسي

ما المصادر التي يحصل منها الإنسان على الطاقة؟

المفردات

الأحفورة
الوقود الأحفوري
الموارد غير المتجددة
الموارد المتجددة

مهارة القراءة

حقيقة أم رأي

حقيقة | رأي

ما الوقود الأحفوري؟

منذ ملايين السنين تستعمل النباتات طاقة الشمس لتنموها وينتقل جزء من هذه الطاقة إلى الحيوانات التي تتغذى على النباتات. وبعد موتها تُدفن في التربة، وتتشكل فوقها عدة طبقات من الرسوبيات.

وفي ظروف معينة يمكن أن تُحفظ بقايا المخلوقات الحية التي عاشت في الماضي أو آثارها في الصخور الرسوبية لتكون الأحافير.

عند دفن النباتات فإن الوزن الهائل لطبقات الرسوبيات التي تراكم فوقها يؤدي إلى تعرض بقايا النباتات المدفونة للحرارة والضغط؛ لذا يتكون نوع من الفحم الردي يسمى الخث. وبتراكم الطبقات وازدياد الضغط والحرارة يتحول الخث إلى الفحم الحجري.

أما عند دفن المخلوقات البحرية تحت الرسوبيات في قاع المحيط فإن بقاياها تتحول نتيجة الضغط والحرارة وتأثير البكتيريا إلى نفط وغاز طبيعي. ويسمى كل من الفحم الحجري والنفط والغاز الطبيعي الوقود الأحفوري.

أختبر نفسي

حقيقة أم رأي؟ الطاقة التي نحصل عليها من الوقود الأحفوري مستمدة من طاقة الشمس. هل هذه العبارة حقيقة أم رأي؟

التفكير الناقد. لماذا لا يمكن العثور على الأحافير في الصخور النارية؟

صورة: هذه القوقعة الموجودة على اليابسة أحفورة لمخلوق حي كان يعيش في الماء.

كيف يستعمل الوقود الأحفوري؟

يعد الوقود الأحفوري مورد الطاقة الرئيس في الحياة المعاصرة؛ فمعظم الطاقة التي نحتاج إليها نحصل عليها من حرق الوقود الأحفوري؛ حيث يستعمل في التدفئة والنقل والاحتياجات المنزلية والمصانع وغيرها. كما يستعمل الوقود الأحفوري في توليد أنواع الطاقة الأخرى، ومنها الطاقة الكهربائية.

موارد الطاقة غير المتجددة تشمل الوقود الأحفوري بجميع أشكاله. وبسبب الاستهلاك السريع للوقود الأحفوري ومحدوديته، ولأنه يحتاج إلى ملايين السنين لكي يعاد إنتاجه، فإنه سوف ينفد في يوم من الأيام. لذا فإنه تجب حمايته وإدارته بكل حكمة لكي تمتد فائدته إلى الأجيال القادمة. ومن طرائق الاستفادة منه بالشكل الأمثل والحد من هدر الطاقة: تحسين مواصفات الأبنية، واستعمال وسائل النقل العام، والاستفادة من المفقود الحراري في محطات توليد الكهرباء في تزويد المجتمعات المحلية بالماء الساخن.

مراحل تكون الوقود الأحفوري

مراحل تكون الفحم

• المخلوقات الميتة تكون الخث.
• تراكم الرسوبيات فوق الخث.
• تحول الخث إلى فحم حجري بفعل الضغط.

مراحل تكون النفط والغاز

• تسقط المخلوقات البحرية الميتة إلى قاع البحر.
• المخلوقات الميتة تدفن في الرسوبيات.
• الضغط والحرارة يشكلان النفط والغاز.

أختبر نفسي

حقيقة أم رأي؟ ينشأ الوقود الأحفوري عن تحلل النبات والحيوان. هل هذه حقيقة أم رأي؟

التفكير الناقد. أوضح كيف أستهلك الوقود الأحفوري عندما أشاهد التلفاز؟

كيف يمكن إنتاج الطاقة من الشمس والماء والهواء؟

هناك طرائق أخرى لإنتاج الطاقة من موارد طاقة دائمة وغير محدودة تسمى موارد الطاقة المتجددة، ومنها الطاقة الشمسية وطاقة المياه الجارية وطاقة الرياح. ومن مزايا هذه الموارد أنها توفر طاقة نظيفة، ولا تلوث الهواء الذي نتنفسه.

الطاقة الشمسية

تستعمل الطاقة الشمسية حاليًا في أنحاء متعددة من العالم بسبب وفرها. وتمتاز الطاقة الشمسية باستمرارها ما بقيت الشمس مشتعلة. ويمكن استعمال هذه الطاقة لإنتاج الكهرباء مباشرة، أو لتسخين المياه.

طاقة المياه

المياه الجارية في الأنهار والجداول أو تلك المندفعة من السدود، وكذلك أمواج البحر، لها طاقة طبيعية كبيرة جدًا.

يمكن استعمال طاقة المياه في توليد الكهرباء؛ حيث تستغل حركة الماء في تحريك المولدات الكهربائية التي تولد الطاقة بشكل مستمر ومتواصل ليلًا ونهارًا.

طاقة الرياح

بدأ استعمال الرياح بوصفها موردًا للطاقة ينتشر في العالم على نطاق واسع. وتثبت بسطته للغاية إذ تثبت أعمدة طويلة، يركب عليها مراوح تنقل حركتها نواقل حركة إلى مولد كهربائي، ثم تنقل الكهرباء التي أنتجها المولد عبر الأسلاك وشبكات الكهرباء لتستعمل في المنازل والمنشآت المختلفة.

وتكون جدوى هذه التقنية أكبر ما يمكن في المناطق التي تهب فيها الرياح باستمرار.

موارد الطاقة المتجددة

تلتقط الألواح الشمسية طاقة الشمس.
طاقة المياه المتدفقة من السد تتحول إلى طاقة كهربائية.
تحول المراوح طاقة الرياح إلى طاقة كهربائية.

أقرأ الصورة

أي طرق توليد الطاقة المبينة في الصور تستخدم طاقة المياه؟
إرشاد: انظر إلى المياه المتدفقة.

أختبر نفسي

حقيقة أم رأي؟ سوف تدوم الطاقة الشمسية فترة طويلة. هل هذه حقيقة أم رأي؟

التفكير الناقد. إذا نفد الوقود الأحفوري فكيف يؤثر ذلك في حياتنا؟

كيف نحافظ على الطاقة؟

نستعمل الطاقة كل يوم. فمعظم الأنشطة التي نقوم بها تستهلك طاقة. فمثلًا عند إضاءة مصباح في المنزل فإننا نستعمل الطاقة الكهربائية، وفي الوقت نفسه نستعمل الوقود الأحفوري؛ لأن محطات توليد الطاقة تحرق مشتقات الوقود الأحفوري لتوليد الكهرباء. وعندما نستقل وسائل النقل فإننا نستهلك طاقة أيضًا.

لكل نوع من الأجهزة طريقة استعمال تمكن من المحافظة عليها وترشيد استهلاك الطاقة من خلالها. كيف يمكنني المشاركة في المحافظة على الطاقة؟

ينبغي أن نحافظ على الطاقة، ولا سيما أن ديننا الإسلامي العظيم يرغب في الترشيد وينهانا عن الإسراف والتبذير. قال الله عز وجل في محكم كتابه:

﴿يَـٰبَنِي آدَمَ خُذُوا زِينَتَكُمْ عِندَ كُلِّ مَسْجِدٍ وَكُلُوا وَاشْرَبُوا وَلَا تُسْرِفُوا إِنَّهُ لَا يُحِبُّ الْمُسْرِفِينَ﴾ الأعراف: ٣١

نشاط

خطة ترشيد الاستهلاك

• ألاحظ. كيف تستفيد مدرستي من الموارد؟ مثل موارد الماء والطاقة؟ وكيف تتخلص من النفايات؟

• أفكر في طرق تساعد مدرستي على ترشيد استهلاك الموارد وتقليل النفايات.

• أتواصل. أتبادل الأفكار مع زملائي، وأكتب خطة لترشيد استهلاك الموارد وتقليل النفايات في المدرسة، وأقدمها إلى مدير المدرسة.

أختبر نفسي

حقيقة أم رأي؟ أقدم آراء حول طرق ترشيد استعمال الطاقة.

التفكير الناقد. لماذا تعد الشمس والرياح موارد طاقة متجددة؟

طرق الحفاظ على الطاقة

التأكد من إطفاء مصابيح الغرف عند مغادرتها.
إطفاء الأجهزة الكهربائية عند عدم استعمالها.
استخدام أدوات ترشيد استهلاك الماء.
التأكد من إغلاق صنبور الماء عند الانتهاء من الاستحمام.
استعمال وسائل النقل العامة قدر الاستطاعة.
إطفاء مكيفات الهواء وأجهزة التدفئة عند الخروج من المنزل.

مراجعة الدرس

ملخص مصور

الوقود الأحفوري ينتج عن تحلل المخلوقات الحية، وهو من الموارد غير المتجددة.

الشمس والماء والهواء موارد طاقة متجددة ونظيفة.

من الحكمة أن يستعمل الناس الموارد المتجددة ويحافظوا على موارد الطاقة غير المتجددة.

أفكر، وأتحدث، وأكتب

• المفردات. تسمى موارد الطاقة التي تحتاج إلى ملايين السنين لإعادة إنتاجها ................

• حقيقة أم رأي؟ يتناقص النفط بسبب استعماله لتحريك المحركات التي تستخدم بوصفه وقودًا للسيارات. هل هذه العبارة حقيقة أم رأي؟

حقيقة | رأي

• التفكير الناقد. ما أوجه الشبه والاختلاف بين موارد الطاقة المتجددة وغير المتجددة؟

• أختار الإجابة الصحيحة. أي الموارد التالية يعد موردًا متجددًا للطاقة؟

أ. النفط
ب. طاقة المياه
ج. الغاز الطبيعي
د. الفحم

• أختار الإجابة الصحيحة. أي الموارد الآتية ليس موردًا متجددًا للطاقة؟

أ. النبات
ب. الطاقة الشمسية
ج. الفحم
د. الحيوانات

• السؤال الأساسي. ما المصادر التي يحصل منها الإنسان على الطاقة؟

المطويات

أنظم أفكاري

أعمل مطوية ألخص فيها ما تعلمته عن الوقود الأحفوري والطاقة.

الوقود الأحفوري
موارد الطاقة المتجددة
موارد الطاقة غير المتجددة
المحافظة على الطاقة

العلوم والكتابة

ترشيد الاستهلاك

كانت فاتورة أسرة خالد ٣٦٠ ريالًا شهريًا، وبسبب ترشيد الاستهلاك انخفضت في الشهر اللاحق إلى ٢٠٠ ريال. كم توفر الأسرة شهريًا إذا استمرت ترشيد استخدام الكهرباء؟

العلوم والفن

البيئات القديمة

أبحث عن حيوانات ونباتات عاشت في الماضي، واستنتج صورة للبيئة التي عاشت فيها وأرسمها.