Год света. Физика
Тема урока физики: «Свет в нашей жизни»
Аудитория: 7-11 классы
Учитель: Калинина Л.Н.
Цель урока: привлечение внимания школьников к важности света и световых технологий для качества жизни людей и устойчивого развития человечества.
2015 год объявлен Генеральной Ассамблеей ООН Международным годом света и световых технологий.
Цель инициативы - повысить осведомлённость мирового сообщества в вопросах света, улучшить понимание новых технологий, которые решают проблемы в области энергетики во всех сферах жизнедеятельности человека.
15-16.12.2015 на уроках физики в 7-11 классах был проведён тематический урок «Свет в нашей жизни» в рамках объявленного генеральной ассамблеей ОНН Международного года света и световых технологий.
На уроке вниманию учащихся был представлен видеоролик министерства энергетики РФ «Что такое свет в нашей жизни», затем были обсуждены энергосберегающие технологии. В ходе дискуссии был сделан вывод об актуальности применения энергосберегающих технологий и рациональный расход энергии зависит только от нас. На уроке присутствовал гость Брынза Алексей Иванович-начальник смены ЦТАИ ПАО ОГК-2, который рассказал учащимся об энергосберегающих технологиях.
Опыт наиболее развитых стран мира показывает, что производство энергоресурсов на душу населения и их рациональное потребление является основой высокого уровня жизни и эффективной экономики. На современном этапе экономия всех видов энергии, ее эффективное использование, внедрение энерго- и ресурсосберегающих технологий становятся приоритетными направлениями хозяйственной деятельности.
Это обусловлено тем, что энергосбережение как способ обеспечения растущей потребности в энергии и энергоносителях по разным оценкам в 2…5 раз выгоднее, чем строительство новых мощностей по производству тепловой и электрической энергии для тех же целей.
Среди основных условий обеспечения социальной и экономической безопасности страны всегда будет надежная и в необходимом количестве поставка энергии всем без исключения потребителям. Но вспомним о втором законе термодинамики - с ростом расхода энергии растет энтропия окружающей среды, и человечество само загоняет себя в энтропийный капкан. Так что среди реальных «выходов» из ситуации - сократить или свести к минимуму то количество энтропии, которое производит каждый из нас.
Один из способов решения этой проблемы - рассмотреть, как мы используем энергию. Нередко она используется просто неэффективно даже при отсутствии подобных вариантов определенно можно считать, что мы можем меньше потреблять энергии дома и на производстве.
Напомним при этом еще раз, что энергетическую эффективность следует рассматривать как ресурс. При сокращении количества используемой энергии уменьшаются потребности в новых вложениях в развитие электростанций или появляется возможность закрытия старых, неэффективных котельных и даже ТЭС.
У каждого квартиросъемщика или хозяина дома имеются различные возможности для реализации энергосбережения. Его можно начать с того, что выключать освещение в комнате, в которой никого нет, или установить в помещениях автоматические или полуавтоматические устройства, которые позволяют освещать помещение в то время, когда в нем находятся люди, и уровень естественного освещения ниже нормы.
Но, пожалуй, всем - и хозяину большого особняка, и однокомнатной квартиры - следует начинать с составления энергетического баланса своего жилища. И это должна быть не разовая кампания, а регулярная работа, по крайне мере, для каждого периода года.
Передача энергии - всего лишь один аспект электричества, но их гораздо больше. Электричество применяется для связи (например, телефонной), нервная система нашего тела функционирует благодаря крошечным электрическим зарядам, статическое электричество является накоплением заряда (молния или статика шарика, который потерли о шерстяной свитер). Электроэнергию измеряют в ваттах, киловаттах, мегаваттах и т.д.
Единицы мощности.Количество энергии измеряется в джоулях (Дж) или калориях (кал). Это может быть общее количество энергии, выделяемой при сжигании кусочка угля. Интенсивность потребления или выделения энергии измеряется в ваттах (Вт) и означает количество энергии в джоулях, выделяемое в секунду при горении угля.
Ватт - маленькая единица энергии в сравнении хотя бы с производительностью электростанции, поэтому требуются более крупные единицы. При фиксации количества потребленного электричества используется термин киловатт (кВт), который равен 3600000 Дж.
Ватт (Вт) - маленькие часы могут потреблять 1 Вт, домашняя лампочка обычно 100 Вт.
Киловатт (кВт =103 ватт) - электрический камин использует около 1 кВт, семья потребляет в среднем 3 кВт, обычная ветряная турбина равна 300 кВт.
Мегаватт (МВт = 106 ватт) - школьная котельная может давать 2-3 МВт, мощность небольшой электростанции будет равна 500 МВт.
Гигаватт (ГВт = 109ватт) - крупная электростанция на угле может давать 1 ГВт, гидроэлектростанция на водопадах Итаипу в Бразилии (самая большая в мире) дает 12 ГВт, совокупная мощность всех электростанций России составляет 200 ГВт.
Тераватт (ТВт = 1012 ватт) - общее потребление энергии в мире составляет 12 ТВт, энергия, излучаемая солнцем, равна 400 миллионов ТВт (4х1026 ватт).
В быту есть все условия для эффективных энергосберегающих мероприятий - их реализация сразу отразится на ваших затратах. Причем можно уменьшить платежи без дополнительных затрат. Для этого необходимо лишь изменить некоторые привычки:
• Тому, кто использует максимальную продолжительность светового дня, нет надобности в дополнительном освещении. Почему бы не закрывать шторы только с наступлением темноты?
• У того, кто регулярно моет окна, больше естественного света в комнатах! Почему бы, наслаждаясь этим светом, не экономить также и деньги?
• Тот, кто включает несколько ламп, когда достаточно только одной, тратит лишние деньги! Почему бы не выключать все, в чем нет необходимости?
• Тот, у кого горит свет в пустой комнате, платит за неиспользуемое электричество! Почему бы не выключать свет, выходя?
• Тот, кто оставляет включенными электронагреватели, уходя надолго, платит за то, чем не пользуется! Почему бы не выключать их, когда уходишь из комнаты?
• Тот, кто включает телевизор в комнате, когда сидит на кухне, платит вдвойне! Почему бы не выключать телевизор, когда его никто не смотрит?
• Тот, у кого работают телевизор и радио, когда он читает, платит за электричество, растрачиваемое впустую! Почему бы не выключить ненужные электроприборы и сосредоточится на чтении?
• Тот, кто покупает не самый подходящий, а самый мощный электронагреватель, платит за излишний расход электричества! Почему бы не подобрать обогреватель достаточной мощности?
• Тот, кто покупает неэнергоэффективный обогреватель, теряет хорошую возможность уменьшить счета за электричество! Почему бы не выбрать энергоэффективный прибор и затем экономить деньги на своих ежемесячных платежах?
Масштаб и вид используемых энергоисточников определяется финансовыми возможностями каждого конкретного потребителя. Однако каждый может и должен научиться управлять снижением спроса на энергию, понять необходимость расходования как можно меньшего количества энергии и использования её без ущерба своему благосостоянию - более эффективно.
Разовьем некоторые из приведенных здесь предложений.
Сейчас имеется большой выбор самых различных электрических аппаратов. Покупайте модели с более низким уровнем потребления энергии. Обычно эти модели стоят несколько дороже. Но у вас есть возможность всегда посчитать, несколько быстро эта разница окупится и выбранная вами модель бытового прибора будет приносить доход вследствие уменьшения платежей за потребленную электроэнергию. Следует избавляться от нашей вековой привычки - в каком бы углу комнаты вы ни находились, пользоваться ярким верхним светом от люстры, расположенной в середине этой комнаты. Практически у каждого есть любимое место, где он проводит большую часть свободного времени. Установите там бра, торшер, просто электролампочку и включайте и выключайте их по мере необходимости.
Сейчас на рынке предлагаются лампы, которые потребляют в 5-6 раз меньше электроэнергии для производства такой же освещенности, при этом срок их службы в 7-8 раз больше, чем у обычных ламп накаливания Разберитесь, какие лампы в вашем доме используются больше всего, и в первую очередь замените их на лампы с низким потреблением энергии.
Прежде чем перейти к рекомендациям по различным бытовым электроприборам, обратим ваше внимание на то, что пользование электроэнергией требует хорошего знания и неукоснительного соблюдения правил электробезопасности. Но возможен случай, когда что-то забыли предусмотреть. Эффективным и, пожалуй, единственным средством защиты от поражения электрическим током при нарушении изоляции электрооборудования, и особенно при прикосновении с токоведущими частями, являются устройства защитного отключения (УЗО), управляемые дифференциальным остаточным током.
Холодильник.Лучше постоянно держать его набитым битком, храня там соленья, консервы и другие продукты, которые могут храниться и при комнатной температуре. В заполненном холодильнике благодаря большой теплоемкости находящихся в нем продуктов сохраняется более ровная температура, реже включается холодильный агрегат. При перебое в подаче электроэнергии продукты в таком холодильнике значительно дольше не тают, чем в полупустом.
Продукты в морозильной камере лучше сохраняются в плотных полиэтиленовых пакетах. Так же можно сохранить хлеб, уезжая на несколько дней из дома, и оставшиеся от праздника пироги, кексы, рулеты. После размораживания они по-прежнему мягкие. А если подогреть их в духовке в закрытой кастрюле, никто не поверит, что вы испекли их не только что. Необходимо учитывать, что не все продукты хранятся в холодильнике. Так, здесь не хранят непортящиеся копчености. Вареную пищу перед тем, как ставить в холодильник, нужно охладить до комнатной температуры.
Все продукты надо класть в холодильник завернутыми в фольгу или ставить в закрытой посуде, чтобы никакие запахи не проникли внутрь холодильника. Содержимое открытых железных банок лучше переложить в другую посуду.
Поддерживайте температуру в холодильной камере на уровне +3... +5°С. Это уже достаточно холодно.
Морозильник.Поддерживайте температуру -18°С в морозильной камере. Этой температуры достаточно для того, чтобы обеспечить сохранность продуктов. При дальнейшем понижении всего на 1°С потребление электрической энергии увеличивается на 5 %. Размораживайте морозильник два-три раза в год. Обязательно очищайте пластинки теплообменника на задней стенке морозильной камеры.
Стиральная машина. Подождите со стиркой до тех пор, пока белья не наберется столько, что стиральная машина будет полностью загружена. Однако не перегружайте машину. Если белье не очень грязное, пропустите режим предварительной стирки. Используйте «щадящие» программы для менее грязного белья.
Выбирайте более низкие температуры. Белье хорошо отстирывается при температуре 60°С, так что стоит ли программировать 90°С с режимом вываривания.
Посудомоечная машина. Включайте машину на режим мойки только тогда, когда машина полностью загружена.
Электросушилкка.Сушите по возможности на веревке или штативе. Используйте электросушилку лишь в случаях крайней необходимости. Никогда не используйте отопительные радиаторы для целей сушки.
Электроплита (электропечь).Пожалуй, это наиболее энергоемкий бытовой прибор. В настоящее время для жителей домов, оборудованных электроплитами, все еще действует особый щадящий тариф на потребленную электроэнергию, с коэффициентом 0,7.
Поэтому привыкайте использовать электропечь только тогда, когда это действительно нужно. В доме обычно имеются другие, «альтернативные» электрические приборы для нагрева воды, пищи, с меньшим потреблением электроэнергии. Умело пользуйтесь этими приборами. Электроплиту используйте только для приготовления пищи. При этом помните, что при работе духового шкафа затрачивается больше энергии, чем при приготовлении в кастрюле или сковороде на соответствующей по потребляемой мощности конфорке. Разогревайте пищу в необходимом количестве в микроволновой печи, а воду кипятите в электрочайнике с автоматическим отключением. При умелом использовании микроволновой печи вы сэкономите 15 % энергии и 45 % своего «кухонного» времени.
Но в любом случае при работе электроплиты используйте тепло ее разогрева и остывания. Можно сэкономить от 20 до 35 % электричества, если не включать плиту сразу, а подождать, пока кастрюля (сковорода) не будет поставлена на плиту, и выключать ее за 5-10 минут до момента окончания приготовления блюда. Эффективно также использование термоса для хранения горячей воды и др.
Если по технологии приготовления блюда требуется длительное время на кипячение, ведите его с минимально возможным подводом тепла. Еще более эффективно применение скороварок. Вы сэкономите 30 % энергии и до 55 % времени своего пребывания у плиты.
Мы пришли к выводу о том, что вопрос необходимости рационального расхода энергии становится всё более актуальным и эта экономия зависит только от нас.