سال اول > فصل اول-انرژی> آموزش

فصل اول (انرژی )

هسته‌ها و الكترونها در اتحاد با یكدیگر اتمها را ایجاد می‌كنند و اتمها نیز  دنیا را بوجود می‌آورند. هر انسان در بدن خود میلیاردها سلول دارد، اما با تمامی تفاوتهائی كه انسانها، جانوران، گیاهان، سیاره‌ها و ستاره‌ها با یكدیگر دارند باز هم تمامی آنها فقط از سه ذره زیربنایی‌(الكترون - پروتون و نوترون) ساخته شده‌اند. ستارگان اندازه‌های متفاوتی دارند. برخی از آنها بزرگتر، درخشانتر و برخی دیگر كوچكتر وكم‌نورتر می‌باشند. تمام ستارگان عمدتاً از ئیدروژن كه ساده‌ترین عنصر طبیعت است، تشكیل شده‌اند. عمر جهان هستی پانزده تا بیست میلیارد سال  است. در جهان هستی دو میلیارد كهكشان وجود دارد و هر كهكشان نیز بیش از دو میلیارد ستاره دارد. پس می‌توان اندیشید كه جهان به چه اندازه بزرگ است.   سه ذره بنیادی طبیعت نوترون پروتون الکترون     انرژی چیست؟ توانایی انجام كار را انرژی می‌نامند. انرژی به صورتهای متفاوت در طبیعت یافت می‌شود. در بادها، امواج دریاها، رعد و برق آسمانی، برای به حركت درآمدن یك ماشین یا پرتاب یك موشك و یا پرواز هواپیماهای غول‌پیكر، شهابسنگهای آسمانی، گردش زمین بدور خورشید و هزاران رفتار یا فعالیت دیگری كه انرژی برای انجام آن‌ها همراه است. در بدن ما نیز هنگامی كه ماهیچه‌هایمان منقبض می‌شود آثار انرژی وجود دارد. در زمانهای بسیار قدیم انسانها تنها به انرژی ماهیچه‌ای خود متكی بودند، اما بعداز هزاران سال پس از دستیابی به ماشینهای ساده همچون گوه، اهرم، سطح شیبدار و ماشینهای دیگر بالاخره انسان توانسته‌ است از دیگر منابع انرژی نیز استفاده كند.  اما این انرژی‌ها از كجا بوجود می‌آیند؟ هیچكس نمی‌تواند انرژی خلق كند یا آن را پدید آورد. انسان همواره مجبور است انرژی را از یك چشمه بدست آورد. او انرژی را از طبیعت می‌یابد و به صورتهای دیگر انرژی تبدیل می‌كند. مانند انرژی آبی كه در پشت سدها گرفته می‌شود، انرژی حاصل از سوخت زغالهای گداخته یا آتش زدن نفت و دیگر مواد جامد یا مایع و گازها. در طبیعت صورتهای گوناگون انرژی همواره به یكدیگر تبدیل می‌شوند. گونه‌های مختلف انرژی را می‌توان بصورت انرژی الكتریكی، انرژی جنبشی، انرژی شیمیایی، انرژی درونی، انرژی نورانی، انرژی هسته‌ای، انرژی ماهیچه‌ای و گونه‌های متفاوتی از حالات انرژی یافت.   انرژی الكتریكی چیست؟   الكتریسیته نوعی انرژی است كه از حركت الكترون‏ها تولید می‌شود. الكترون‏ها ذرات بسیار ریزی در اتمها هستند كه حركت آنها انرژی الكتریكی را ایجاد می‌كند. انرژی الكتریكی، امروزه در بسیاری از دستگاههای پیشرفته همچون كامپیوترها، رباتها، ماشین‌حسابها، هواپیماهای تندرو، رادارها، همچنین در بسیاری از دستگاههای الكترونیكی مانند رادیو، تلویزیون و بسیاری از دستگاههایی كه  روزانه ما با آنها سروكار داریم بكار گرفته می‌شود.   انرژی شیمیایی   برای اینكه احساس تندرستی كنیم و یا از زندگی لذت ببریم و نیز برای انجام فعالیت‏های بدنی و كارهای اجتماعی كه لازمه زندگی است نیاز به انرژی داریم. برای اینكه بتوانیم تا سرحد امكان كار كنیم ویا برای اندیشیدن، برای عبور امواج عصبی در بدن و برای گرم‌ماندن نیاز به انرژی است.  هنگامیكه به مواد غذایی، هویج، كرفس، انگور و صورت طبیعی گیاهان یا زغال، نفت، گاز طبیعی و بنزین نگاه می‌كنیم آیا بوجود انرژی در آنها پی می‌بریم؟ بدن شما با خوردن یك تكه شكلات انرژی لازم را بدست می‌آورد. اما شما  هرگز نمی‌توانید انرژی موجود در شكلات را از روی ظاهرآن تشخیص دهید.   در مواد غذایی و مواد سوختی مانند نفت، گازوئیل، گاز طبیعی و بنزین و چوب انرژی بصورت نهفته در آنــها وجود دارد. این انرژی را انرژی شیمیایی می‌نامند. انرژی شیمیایی بصورت پنهان یا نهفته در مواد موجود است. برای آزاد كردن این انرژی لازم است در این مواد  تغییرات شیمیایی صورت بگیرد.   در هر گرم از غذايي كه مصرف مي‌كنيم يا سوختي كه در ماشين به مصرف مي‌رسد مقداري انرژي شيميايي نهفته است كه واحد آن كيلوژول بر گرم است.وقتی می گوییم انرژی شيميايي موجود در هويج 8/1كيلوژول بر گرم است يعني با مصرف يك گرم هويج 8/1 كيلوژول انرژي شيميايي به مصرف مي‌رسد. سوختهاي معمولي غذاهاي معمولي غذاهاي معمولي زغال                         6/33 چربي                      1/39 سيب                       4/2 نفت                         9/47 شير                       7/2 حبوبات، غله         5 گاز طبيعي                6/54 شيركم‌چربي            8/1 كره                          2/30 چوب                        8/16 پرتقال                      1/2 هويج                        8/1   نخود                         3 كرفس                      6/0   تخم‌مرغ                   8/6 پنير تازه                   5/4   راسته گوساله‌ بدون  چربي      7 مرغ                          7/6   سيب‌زميني پخته        9/3 شكلات                2/22     نوشابه                      5/1   پاسخ: در 1gr گوشت 4/9 كيلو ژول انرژي شيميايي موجود است در 500 گرم آن (4/9 *500) انرژي شيميايي وجود است. مثال 1-1: انرژي شيميايي گوشت پخته 4/9 كيلوژول بر گرم است. در نيم كيلوگرم از گوشت پخته چه مقدار انرژي موجود است؟  (0/5 كيلوگرم برابر با 500 گرم است ) مرغ چلو عنوان غذا 150 گرم مرغ 100 گرم برنج چلومرغ انرژي شيميايي مرغ پخته 7 kj/g انرژي شيميايي برنج پخته  5 kj/g مثال 1-2: مقدار انرژي كه با خوردن يك پرس چلومرغ در بدن يك شخص ايجاد مي‌شود، چقدر است؟ پاسخ : در یک پرس چلو مرغ   1550kj انرژي شيميايي موجود است. پرسش: با توجه به جدول 1-4 در جاي خالي مقدار انرژي و كلمه كمتر يا بيشتر را جايگزين كنيد. (1) مجموع انرژي موجود در 10gr بستني …………ژول…….… از مجموع انرژي در 20gr انگور است. (2)  انرژي موجود در 100 گرم گوجه‌فرنگي ………………… از انرژي موجود در 500 گرم سيب‌زميني است. (3)     انرژي موجود در يك پرس پلومرغ (200 گرم مرغ + 100 گرم برنج) ………… از انرژي موجود در يك پرس تن ماهي  (100گرم تن +   200 گرم نان + 100گرم گوجه) است. انرژي شيميايي موجود بر حسب  kj/gr گوشت پخته   4/9 پلو    6/4  ماهي تن    3/8 شكر    8/16 بستني    3/9 انگور    9/2 نان لواش   3/11 گوجه فرنگي   9/0 مثال 1-3: در 3 كيلو نفت سفيد موجود در يك دستگاه گرمايي چه مقدار انرژي شيميايي موجود است؟ پاسخ : در 1 گرم نفت سفيد 47/9kj  و در 300 گرم نفت سفيد kj  9 /47*300 )  انرژي شيميايي موجود است. پرسش: انرژي شيميايي موجود در كرفس 6/0 كيلوژول بر گرم است. انرژي شيميايي موجود در هويج 8/1 كيلوژول بر گرم است. انرژي موجود در نيم كيلوگرم هويج با چند كيلوگرم كرفس برابر است؟   فعالیت تحقیقی:   فريد مشغول صرف نهار است. او به اين فكر است كه تمامي ليست غذايي فرداي خود را با انرژي 10000 کیلو ژول بر گرم  آماده نمايد، به شرطي كه از مواد غذايي جدول 1-2 استفاده نمايد، و همچنين مجموع جرم موارد مصرفي كمتر از 1 و بيشتر از 5/1 كيلوگرم نباشد. آيا شما مي‌توانيد به او کمک کنید؟

نظرات شما عزیزان:

نام :

آدرس ایمیل:

وب سایت/بلاگ :

متن پیام:

نظر خصوصی

 کد را وارد نمایید:

 

 

 

عکس شما

آپلود عکس دلخواه: