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.