Тепловая энергия
Тепловая энергия – одна из форм энергии, которая образуется в результате движения частиц, составляющих предмет.
Сегодня в мире используются различные способы получения тепловой энергии:
- Сжигание органических расходных материалов
- Использование тепла грунта
- Использование солнечной теплоэнергии
- Получение тепла в результате естественных химических реакций
- Использование биореакторов
В случае со сжиганием органических материалов, тепловая энергии – один из продуктов процесса горения. Теплоэнергия, полученная таким образом, может преобразовываться в электроэнергию на специальных теплоэлектроцентралях (ТЭЦ) и теплоэлектростанциях (ТЭС). Чаще всего в качестве расходного материала используется уголь или газ. Также могут использоваться в данных целях различные биомассы. Нефть практически не используется для получения тепловой энергии и преобразования её в электрическую. Традиционные способы получения теплоэнергии хоть и являются наиболее распространёнными, всё же активно критикуются в современном обществе. В основе критики находятся постулаты о необходимости бережного отношения к природе и недопустимости иссякания природных ресурсов.
Использование тепла непосредственно Земли – достаточно экологичный способ добычи теплоэнергии. Геотермальные источники бывают двух типов:
В процессе получения теплоэнергии используются паровые турбины и иные тепловые машины.
Получение тепла от солнечных лучей не стало популярным в глобальных масштабах. Тем не менее, работы в данном направлении продолжают вестись, и инженеры активно сотрудничают с архитекторами и экологами при создании энергопроизводящих домов и иных сооружений.
Получение тепла в результате естественных химических реакций (гниение, брожение и пр.), а также получение тепловой энергии с помощью биореакторов тоже пока не получили значительной популярности в мире. Количество теплоты, получаемой в результате такого производства, крайне мало в сравнении с другими способами получения теплоэнергии.
Источником тепловой энергии является специальная энергоустановка. Для увеличения тепловой энергии может различным образом использоваться сила трения.
«Жизненный цикл» тепловой энергии выглядит следующим образом:
В случае, если тепловая энергия не перерабатывается в электрическую, она используется для следующих нужд:
- Отопление жилых и нежилых помещений
- Горячее водоснабжение
Единицей измерения теплоэнергии является гигакалория (Гкал).
Для расчёта тепловой энергии, используемой для нужд отопления, используется следующая формула:
Q = V * ( T1 – T2 ) / 1000
Q – количество теплоэнергии
V – количество использованной горячей воды (в кубах)
Т1 – температура горячей воды
Т2 – температура холодной воды
В Беларуси основным способом получения теплоэнергии является сжигание природных ископаемых, там не менее, ведутся активные работы по экологизации данной отрасли энергетики. Что касается использования геотермальных ресурсов, то потенциал Беларуси в данной области достаточно низок – термальные воды расположены глубоко, из температура недостаточно высока, зато высок уровень минерализации. Использование солнечных батарей в промышленных масштабах не представляется эффективной методикой из-за особенностей климата Беларуси и относительно небольшого количества солнечных дней в году.
Источник
Технология. 6 класс
Конспект урока
Технология, 6 класс
Урок 25. Тепловая энергия. Получение и использование тепловой энергии человеком
Перечень вопросов, рассматриваемых на уроке
- Что такое «тепловая энергия».
- Какими способами можно получать тепловую энергию.
- Источники тепловой энергии: природные естественные и вторичные.
Тепловая энергия – форма энергии, связанная с движением атомов, молекул или других частиц, из которых состоит тело. Теплота, как и работа является не видом энергии, а только способом её передачи.
Тепловую энергию, получаемую из природных источников или добываемых горючих материалов, называют – первичной тепловой энергией.
Вторичной тепловой энергией – называют такую энергию, которая появляется в результате деятельности людей.
Основная и дополнительная литература по теме урока
- Технология. 5 класс: учеб. пособие для общеобразовательных организаций / В. М. Казакевич, Г. В. Пичугина, Г. Ю. Семенова и др.; под ред. В. М. Казакевича. – М.: Просвещение, 2017.
Теоретический материал для самостоятельного изучения
Все тела состоят из атомов и молекул. Эти частицы находятся в непрерывном беспорядочном движении. Хаотичное движение атомов и молекул выражает то, что данное тело обладает тепловой энергией.
Чем больше скорость атомов и молекул какого-то тела, тем большей тепловой энергией оно обладает.
Первобытные люди добывали огонь трением или высекали его ударами кусков кремния друг о друга. Тем самым они увеличивали скорость движения атомов и молекул до такой величины, что древесина или мох воспламенялись.
В процессе увеличения скорости движения атомов и молекул выделяется тепловая энергия. Эта энергия требуется для обогрева жилищ в холодное время года. Тепловая энергия нужна для приготовления пищи. С помощью этой энергии производится многое из того, в чём нуждаются люди: выплавляют из руды металлы, обжигают посуду из глины, режут и сваривают металлы и пластмассы.
Тепловая энергия бывает природной естественной и вторичной.
Природными естественными источниками тепловой энергии для людей является солнце и нагретые недра Земли. Солнце передаёт энергию своим видимым и невидимым излучением. Разогретые недра Земли выбрасывают на поверхность очень горячую магму, раскалённые газы, кипящие струи воды.
Чаще всего тепловую энергию люди получают в результате сжигания различных видов топлива: древесины, торфа, угля, газа, нефти, нефтепродуктов.
Полученную таким образом тепловую энергию используют для отопления, выпаривания, расплавления, нагревания и других технологических процессов.
Тепловую энергию, получаемую от сжигания всех этих энергетических ресурсов, называют первичной тепловой энергией и она является основной в энергетике всех стран мира.
Вторичной тепловой энергией называют такую энергию, которая появляется в результате деятельности людей. Это нагретые вентиляционные выбросы из домов, тоннелей метро, производственных зданий, тепловых электростанций. Это горящие городские отходы. Вторичную тепловую энергию несут отработавшие горячие пар, вода, газы от промышленных производств, например тепловых электростанций, работающих доменных и мартеновских печей.
Начиная с 50-х годов XX века в качестве источника тепловой энергии используют ядерную энергию. Ядра атомов металла урана при определённых условиях распадаются с выделением очень большого количества тепловой энергии.
Например, при сгорании 1 грамма древесины удаётся получить столько энергии, сколько необходимо для горения лампочки мощностью 100 Ватт в течение 1 минуты. Количества энергии, получаемого при сгорании 1 грамма каменного угля, достаточно для горения лампочки мощностью 100 Ватт в течение 2 минут. А при распаде ядер урана массой 1 грамм уранового топлива выделяется такое количество, которого хватило бы для освещения в течение 1 часа домов и улиц города с шестьюдесятью тысячами жителей. Реакцией деления ядер урана люди научились управлять. В нашей стране и во многих других странах построены атомные электростанции.
Примеры и разбор решения заданий тренировочного модуля
Задание 1. Расставьте подписи к изображениям.
Источник
Технология. 6 класс
Конспект урока
Технология, 6 класс
Урок 25. Тепловая энергия. Получение и использование тепловой энергии человеком
Перечень вопросов, рассматриваемых на уроке
- Что такое «тепловая энергия».
- Какими способами можно получать тепловую энергию.
- Источники тепловой энергии: природные естественные и вторичные.
Тепловая энергия – форма энергии, связанная с движением атомов, молекул или других частиц, из которых состоит тело. Теплота, как и работа является не видом энергии, а только способом её передачи.
Тепловую энергию, получаемую из природных источников или добываемых горючих материалов, называют – первичной тепловой энергией.
Вторичной тепловой энергией – называют такую энергию, которая появляется в результате деятельности людей.
Основная и дополнительная литература по теме урока
- Технология. 5 класс: учеб. пособие для общеобразовательных организаций / В. М. Казакевич, Г. В. Пичугина, Г. Ю. Семенова и др.; под ред. В. М. Казакевича. – М.: Просвещение, 2017.
Теоретический материал для самостоятельного изучения
Все тела состоят из атомов и молекул. Эти частицы находятся в непрерывном беспорядочном движении. Хаотичное движение атомов и молекул выражает то, что данное тело обладает тепловой энергией.
Чем больше скорость атомов и молекул какого-то тела, тем большей тепловой энергией оно обладает.
Первобытные люди добывали огонь трением или высекали его ударами кусков кремния друг о друга. Тем самым они увеличивали скорость движения атомов и молекул до такой величины, что древесина или мох воспламенялись.
В процессе увеличения скорости движения атомов и молекул выделяется тепловая энергия. Эта энергия требуется для обогрева жилищ в холодное время года. Тепловая энергия нужна для приготовления пищи. С помощью этой энергии производится многое из того, в чём нуждаются люди: выплавляют из руды металлы, обжигают посуду из глины, режут и сваривают металлы и пластмассы.
Тепловая энергия бывает природной естественной и вторичной.
Природными естественными источниками тепловой энергии для людей является солнце и нагретые недра Земли. Солнце передаёт энергию своим видимым и невидимым излучением. Разогретые недра Земли выбрасывают на поверхность очень горячую магму, раскалённые газы, кипящие струи воды.
Чаще всего тепловую энергию люди получают в результате сжигания различных видов топлива: древесины, торфа, угля, газа, нефти, нефтепродуктов.
Полученную таким образом тепловую энергию используют для отопления, выпаривания, расплавления, нагревания и других технологических процессов.
Тепловую энергию, получаемую от сжигания всех этих энергетических ресурсов, называют первичной тепловой энергией и она является основной в энергетике всех стран мира.
Вторичной тепловой энергией называют такую энергию, которая появляется в результате деятельности людей. Это нагретые вентиляционные выбросы из домов, тоннелей метро, производственных зданий, тепловых электростанций. Это горящие городские отходы. Вторичную тепловую энергию несут отработавшие горячие пар, вода, газы от промышленных производств, например тепловых электростанций, работающих доменных и мартеновских печей.
Начиная с 50-х годов XX века в качестве источника тепловой энергии используют ядерную энергию. Ядра атомов металла урана при определённых условиях распадаются с выделением очень большого количества тепловой энергии.
Например, при сгорании 1 грамма древесины удаётся получить столько энергии, сколько необходимо для горения лампочки мощностью 100 Ватт в течение 1 минуты. Количества энергии, получаемого при сгорании 1 грамма каменного угля, достаточно для горения лампочки мощностью 100 Ватт в течение 2 минут. А при распаде ядер урана массой 1 грамм уранового топлива выделяется такое количество, которого хватило бы для освещения в течение 1 часа домов и улиц города с шестьюдесятью тысячами жителей. Реакцией деления ядер урана люди научились управлять. В нашей стране и во многих других странах построены атомные электростанции.
Примеры и разбор решения заданий тренировочного модуля
Задание 1. Расставьте подписи к изображениям.
Источник
Урок по технологии на тему» Что такое тепловая энергия. Методы и средства получения тепловой энергии» (6 класс)
Урок по технологии
Тема урока: Что такое тепловая энергия. Методы и средства получения тепловой энергии.
Учитель: Акулова Я.Ю.
Цели урока: ознакомить с производств ом и потреблени ем тепловой энергии, на примере тепловой электростанции, развивать логическое мышление, формировать навыки работы с информацией.
УУД
Познавательные: сопоставление, анализ, выбор способов решения задачи, умение делать выводы, прогнозировать, поиск информации, построение цепи рассуждений, сопоставление, анализ, смысловое чтение.
Регулятивные: анализ ситуации и моделирование, планирование, рефлексия, оценка и самооценка.
Коммуникативные: диалог, монолог, организация
Тип урока: изучение новой темы
Основная и дополнительная литература по теме урока:
Технология. 6 класс: учеб. пособие для общеобразовательных организаций / В. М. Казакевич, Г. В. Пичугина, Г. Ю. Семенова и др. – М.: Просвещение, 201 9 .
1. Организационный момент
2. Изучение новой темы
Терминология (дети записывают определения в тетрадь)
Тепловая энергия – форма энергии, связанная с движением атомов, молекул или других частиц, из которых состоит тело. Теплота, как и работа является не видом энергии, а только способом её передачи.
Тепловую энергию, получаемую из природных источников или добываемых горючих материалов, называют – первичной тепловой энергией.
Вторичной тепловой энергией – называют такую энергию, которая появляется в результате деятельности людей.
Все тела состоят из атомов и молекул. Эти частицы находятся в непрерывном беспорядочном движении. Хаотичное движение атомов и молекул выражает то, что данное тело обладает тепловой энергией.
Чем больше скорость атомов и молекул какого-то тела, тем большей тепловой энергией оно обладает.
Первобытные люди добывали огонь трением или высекали его ударами кусков кремния друг о друга. Тем самым они увеличивали скорость движения атомов и молекул до такой величины, что древесина или мох воспламенялись.
В процессе увеличения скорости движения атомов и молекул выделяется тепловая энергия. Эта энергия требуется для обогрева жилищ в холодное время года. Тепловая энергия нужна для приготовления пищи. С помощью этой энергии производится многое из того, в чём нуждаются люди: выплавляют из руды металлы, обжигают посуду из глины, режут и сваривают металлы и пластмассы.
Тепловая энергия бывает природной естественной и вторичной.
Природными естественными источниками тепловой энергии для людей является солнце и нагретые недра Земли. Солнце передаёт энергию своим видимым и невидимым излучением. Разогретые недра Земли выбрасывают на поверхность очень горячую магму, раскалённые газы, кипящие струи воды.
Чаще всего тепловую энергию люди получают в результате сжигания различных видов топлива: древесины, торфа, угля, газа, нефти, нефтепродуктов.
Полученную таким образом тепловую энергию используют для отопления, выпаривания, расплавления, нагревания и других технологических процессов.
Тепловую энергию, получаемую от сжигания всех этих энергетических ресурсов, называют первичной тепловой энергией и она является основной в энергетике всех стран мира.
Вторичной тепловой энергией называют такую энергию, которая появляется в результате деятельности людей. Это нагретые вентиляционные выбросы из домов, тоннелей метро, производственных зданий, тепловых электростанций. Это горящие городские отходы. Вторичную тепловую энергию несут отработавшие горячие пар, вода, газы от промышленных производств, например тепловых электростанций, работающих доменных и мартеновских печей.
Начиная с 50-х годов XX века в качестве источника тепловой энергии используют ядерную энергию. Ядра атомов металла урана при определённых условиях распадаются с выделением очень большого количества тепловой энергии.
Например, при сгорании 1 грамма древесины удаётся получить столько энергии, сколько необходимо для горения лампочки мощностью 100 Ватт в течение 1 минуты. Количества энергии, получаемого при сгорании 1 грамма каменного угля, достаточно для горения лампочки мощностью 100 Ватт в течение 2 минут. А при распаде ядер урана массой 1 грамм уранового топлива выделяется такое количество, которого хватило бы для освещения в течение 1 часа домов и улиц города с шестьюдесятью тысячами жителей. Реакцией деления ядер урана люди научились управлять. В нашей стране и во многих других странах построены атомные электростанции.
Люди научились использовать тепловую энергию недр Земли, в частности энергию горячих подземных вод. Так же тепловую энергию дает излучения Солнца. Концентрируя линзами или зеркалами солнечные лучи, можно получить значительное количество тепловой энергии.
Тепловая электростанция — электростанция , вырабатывающая электрическую энергию за счёт преобразования химической энергии топлива в процессе сжигания в тепловую, а затем в механическую энергию вращения вала электрогенератора . В качестве топлива широко используются различные горючие ископаемые : уголь , природный газ , реже — мазут , ранее — торф .
Схема работы Тепловой электростанции (ТЭС)
3. Закрепление изученного материала
1. Что такое тепловая энергия?
2. Что такое первичная и вторичная тепловая энергия?
3. Как люди используют тепловую энергию недр Земли?
4. Назовите виды природного топлива для сжигания, с помощью которых люди получают тепловую энергию?
(дети отвечают на вопросы)
Электроэнергия занимает существенное место в статье расходов каждой семьи. Ее эффективное использование позволит значительно снизить издержки. Все чаще в наших квартирах «прописываются» компьютеры, посудомоечные машины, кухонные комбайны. Поэтому и плата за электроэнергию весьма значительна. Возросшее энергопотребление приводит к дополнительному потреблению не возобновляемых природных ресурсов: уголь, нефть, газ. При сжигании топлива в атмосферу выбрасывается углекислый газ, что приводит к пагубным климатическим изменениям. Экономия электричества позволяет сократить потребление природных ресурсов, а значит, и снизить выбросы вредных веществ в атмосферу.
Четыре ступени энергосбережения
• Не забывайте выключать свет.
• Использовать энергосберегающие лампочки и бытовую технику класса А.
• Хорошо утеплять окна и двери.
• Установить регуляторы подачи тепла (батареи с вентилем).
Что нового вы сегодня узнали на уроке (ответы детей)
Источник
