Министерство образования республики Башкортостан
Отдел образования администрации муниципального района
Бакалинский район
ПРОЕКТНАЯ РАБОТА
НА ТЕМУ:
« Электростанции бывают разные»
Содержание проекта
1. Введение………..……………………………………………………………………..3 стр.
2. Цели и задачи………………………………………………………………………..4стр.
3. Основная часть
3.1. История…………………………………………………………………………….5стр.
3.2. Виды электростанций………………………………………………………6стр.
3.3. Краткий механизм работы каждого из станций……………..7стр.
3.4. КПД каждого из станций …………………………………………………8стр.
3.5. Альтернативные варианты для будущего……………………… 9-10 стр.
3.6. Экологические проблемы……………………………………………….11 стр.
4. Исследование физических свойств бытовых электрических
приборов……………………………………………………………………………………..12-14стр.
5. Вывод …….……………………………………………………………………………...14стр. Заключение..…………….………………………………………………………………….15 стр.
Литература…………………….……………………………………………………………..16 стр.
3
[pic]
Введение
В физике ум исключительно занят собственными
формами познавания- временем и пространством,
следовательно, подобен кошке, играющей собственным хвостом.
Я гражданка РФ, Нуриева Руфина Азатовна. Я очень горжусь своей школой
и заслугами учителей в сфере изучения различных наук. Толчком для изучения электричества, стал детский вопрос: почему светит фонарик, из-за чего работает чайник и каким образом разговаривает «говорящий мишка». Все это и не только, я расскажу вам в этом проекте.
4
Цель: изучать виды электростанций.
Задачи:
изучать историю развитя электростанций
ознакоиться видами электростанции и принципами их действия
составить и проанализировать таблицу КПД действующих электростанций
выявить экологические последствия
по существующим интереснмым фактам электростанций, выявить альтернативные варианты на будующее
исследовать сколько энергии употрбляет моя семья в месяц и проанализировать способы экономии, изучать инструкции по ТБ
сделать заключение по проекту
5
3.1. История возникновения электростанций
Ещё в древней Греции упоминалось об электрических явлениях. Правда, по- настоящему заговорили об электричестве только в конце 18 века. С этого момента люди начинают работать над созданием источника электричества, электродвигателей. Первым кто создал электродвигатель, и тем самым положил началу производства генераторов тока, русский учёный Борис Семёнович Якоби. Четыре года ушло на совершенствование первого двигателя, после он был испытан на Неве. С этого момента началось массовое производства генераторов тока, электродвигателей. Время шло, развитие не стояло на месте, а возможности увеличить дальность передачи от электростанции постоянного тока не было. В России электростанции переменного тока появились в конце 1880 годов. Первый город который был переведён на полное электроснабжение, было Царское село. Вскоре в России появилась первая электростанция мощность 800кВт. Она находилась в Петербурге и имела сеть линий передач длиной более 60 км. Но этой силы было не достаточно обогощать более сложную технику. Поэтому в начале 90- х годов, русским ученым был изобретён трёхфазный генератор переменного тока. С развитием технологий и ростом городов, появилась потребность в электроснабжении труднодоступных участков, куда невозможно было провести электричество. И люди начали думать о возможности «перенести» электричество в необходимые участки. Всё началось с изобретения двигателя внутреннего сгорания, который был создан уже в конце 90-х годов Р. Дизелем. Это и стало толчком к созданию нечто совершенного, чтобы во много раз улучшить свою жизнь
6
3.2. Виды электростанций
1. Атомные электростанции
2. Тепловые электростанции
3. Гидроэлектростанции
4. Приливные электростанции
5. Геотермальная электростанция
6. Ветроустановка
7. Солнце
7
3.3. Краткий механизм работы каждого из станций
1. Атомные электростанции: работают на уране, при делении ядер которого высвобождается огромное количество энергии. Поэтому они являются очень мощными призводителями электричества. Кроме того, сегодня электроенергию на АЭС вырабатывают безопасным и экологически чистым способом.
2. Тепловые электростанции: для получения электроэнергии сжигают различные виды топлива (уголь, мазут, газ), добываемого под землёй. Но запасы могут закончиться, потому что восстановление ископаемых происходит гораздо медленнее, чем использование их человеком.
3. Гидроэлектростанции: чистые, не загрязняющие окружающую среду- используют для получения энергии неистощимые потоки воды. Однако плотины влияют на экосистему и требуют для строительства особых условий. Поэтому количество мест, где их можно построить, ограничено.
4. Приливные электростанции: морские приливы могут быть использованы для получения электроэнергии. В основе работы таких станций лежит перепад уровня моря от прилива к отливу и обратно.
5. В некоторых частях планеты всё ещё продолжается вулканическая деятельность , и выход горячего пара может быть использован. Геотермальные воды уже применяются для обогрева целых жилых комплексов в России на Камчатке.
6. Ветроустановка: энергию ветра тоже можно превратить в электрическую. Высокая стоимость электроэнергии, маленькая мощность и непостоянство работы, а также их неблагоприятное воздействие на живой мир (например, изменение пути миграции перелетных птиц)- вот лишь некоторые трудности использования ветровой энергии.
7. Солнце- мощнейший «ядерный реактор», дающий нам своё тепло. Солнечная энергия практически неисчерпаема, но не всегда доступна. Например, такие станции не работают ночью, неэффективны в утренние и вечерние часы. Кроме того, солнечные установки дорогостоящие и занимают большие территории.
8
3.4. КПД каждого из станций
Способность вырабатывать электроэнергию без сезонных колебаний
2
ПЭС
Приливная
электростанция
92-94 %
Движение воды во время приливов и отливов
Суточные колебания
3
АЭС
Атомная
электростанция
40-44%
Ядерное топливо (плутоний и уран)
Способность вырабатывать электроэнергию без сезонных колебаний
4
ВЭС
Ветраная электростанция
50%
Энергия ветра
Зависит от погоды
5
ТЭС
Тепло
электростанция
30-35%
Уголь, газ, мазут, торф
Способность вырабатывать электроэнергию без сезонных колебаний
6
ГеоЭС
Геотермальная электростанция
92-94%
Сухая нагретая порода, магма, горячие подземные воды, гейзеры
Способность вырабатывать электроэнергию без сезонных колебаний
7
Солнце
Солнечные батареи
40%
Энергия Солнца
Зависит от времени суток и погоды
9
3.5. Альтернативные варианты для будущего
«Умная дорожка в Нидерландах»
В Нидерландах тестируют так называемую «умную дорогу», покрытую солнечными батареями и сверхпрочным стеклом. Она вырабатывает электроэнергию, заряжает акумуляторы, в случае поломки подает сигнал. Первую в мире велосипедную дорожку, которая сама вырабатывает электроэнергию, лично решил открыть министр экономики Нидерландов. Хент Камп грезит будущим, в котором скучному асфальту места нет.
«Это только начало. Мы начинаем с велосипедов, затем очередь за автобусами и автомобилями. В будущем мы будем строить подобные дороги в таком количестве, в котором сможем»,- говорит политик.
Пока построено всего 70 м, но этот отрезок уже способен питать электричеством три частных дома. Принцип действия прост. Дорожка устлана солнечными батареями. Выработанная электроэнергия может поступать в общую сеть или напрямую в дома. Первые эти 70 м обошлись более чем в полтора миллиона евро. Но это с учетом всех разработок.
И это не будущее, а уже настоящее. Подобные технологии с бумом на всё что движется с помощью электричества, способны существенно изменить привычный для нас мир уже через 10- 15 лет.
10
Интересные факты
«Золотые» скорлупки как вид топлива
На юго- восточном побережье Австралии запущена первая в мире электросиловая установка, использующая в качестве топлива ореховую скорлупу. Скорлупки, правда, «золотые», ведь строительство такого генератора обошлось австралийцам в 3 млн местных долларов. Высокая производительность ЭС, будет перерабатывать до 1680 кг ненужной ореховой скорлупы в час, производя при этом 1,5 мегаватта электрич
«Фруктово- овощные батарейки»
Индийские ученые придумали ещё один альтернативный источник питания. Они решили использовать фрукты, овощи и отходы от них для питания несложной техники. Внутри такие батарейки содержат пасту переработанных фруктов и овощей, в которой размещены электроиды из цинка и меди. От 4 таких батарей могут работать настенные часы, электронная игра и карманный калькулятор.
«Обувь» тоже энергия
Не за горами и тот день, когда человек будет самостоятельно вырабатывать электричество. Американские исследователи разрабатывают специальную обувь с пластмассовыми вставками, во время ходьбы нога будет давить на пластинки, заставляя их сжиматься и растягиваться, что позволит вырабатывать до 3 ватт электрической энергии. Этого вполне хватит, чтобы послушать на ходу радио или музыку, сэкономив, таким образом, на батарейках.
11
3.6 Экологические проблемы
В процессе работы ЭС неизбежно оказывается влияние на окружающую среду:
1
ТЭС
работа предприятий тепловой энергетики сопровождается выбросами огромного количества вредных веществ (оксиды углерода, азота, серы) и это ведет к таким крупномасштабным негативным экологическим последствиям как образование парникового эффекта, выпадение кислотных дождей, разрушение озонового слоя;
2
ГЭС
от строительства плотин в ГЭС до угрозы исчезновения пресновадных рыб и до расчленения и трансформирования рек земного шара;
3
АЭС
минусы и основные факторы при работе АЭС: 1) радиационное излучение; 2) химическое заражение прилигающих территорий радионуклидами (вид атома) и опасными радиоактивными изотопами
4
ВЭС
шум, инфразвук, вращающиеся лопасти отражают радиоволны, создавая помехи приему телепредач в ближайших населенных пунктах, ветер непредсказуем, часто меняет направление, необходимы аккумулирующие станции в случае штиля
5
ПЭС
строят на берегах морей, где гравитационные силы Луны и Солнца дважды в сутки изменяют уровень воды. Существует мнение, что работа ПЭС тормозит вращение Земли, что может привести к негативным экологическим последствиям
6
ГеоЭС
практически все геотермальные источники содержат примеси в виде различных химических элементов. Химическая активность подземных теплоносителей, в составе которых могут быть ртуть, мышьяк вызывают отрицательные экологическме эффекты
7
Солнце
существенным недостатком солнечных батарей является наличие ядовитых веществ в составе фотоэлементов (свинца, кадмия и т.д) и применение токсических веществ при их производстве, несмотря на экологическую чистоту получаемой при этом электроэнергии, приносят вред . Через 30- 50 лет использование батарей, возникает проблема их утилизации.
12
4. Исследование физические свойства бытовых электрических
приборов
Цели исследования:
Ознакомиться понятием электрической мощности; определить мощности всех электрических приборов. Вычислить сколько энергии потребляет компьютер за неделю, если за день работает 3 часа. Сколько это стоит? Как экономить электроэнергию? Изучать инструкции техники безопасности пользования электроприборов.
Приборы и материалы: телевизор, компьютер, пылесос, музыкальный центр, 7шт. лампочки, утюг, электрический сепаратор, паспорта всех электрических приборов и квитанции на оплату.
Указание к работе
Ежемесячная оплата электроэнергии складывается из количества электроприборов в квартире и их мощности. Мощность измеряется в единице, называемой Ватт (Вт), в честь знаменитого изобретателя-механика Джеймса Ватта, создателя универсальной паровой машины. Для удобства счета применяют еще одну единицу – киловатт/час (кВт/ч). Эта единица измерения показывает, сколько электроэнергии потребляется за один час.
1 кВт*ч = 1000 Вт в час. Мощность каждого прибора указана в инструкции к нему.
Как вычислить энергии в месяц? Для этого вовсе не нужно складывать потребляемую мощность всех электроприборов и умножать ее на количество часов в месяце – эту работу за нас выполняет электрический счетчик. Чтобы посчитать, сколько стоит электроэнергия, нужно записать показания счетчика в начале и в конце месяца. Например, в начале месяца счетчик показывал 1245, в конце месяца 1645. Для того чтобы выяснить, какое количество электроэнергии потрачено за месяц, из 1645 вычитаем 1245, получаем 400. Следовательно, в течение месяца потребление электроэнергии составило 400 кВт*ч. Это количество необходимо умножить на стоимость 1 кВт*ч, т.е., на тариф (настоящее время у нас тариф составляет
1,65 руб. / (к Вт *ч).
13
Порядок выполнения работы.
За компьютером в день работаю один час, а папа - около двух, сколько энергии при этом употребляет компьютер и сколько это стоит?
Д [pic] ано: Формулы: Вычисление:
Р=80 Вт Q= А=Р*t, Q=80Вт*21ч= 1680Вт*ч =
t=1нед. =7*3ч=21ч = 1,68 кВт*ч
Тариф = 1,65 руб. /к Вт *ч
________________________ Стоимость = А* Тариф.
Q-? Стоимость = 1,68 кВт* ч *1,65 руб. /к Вт*ч =
Стоимость-? =2,772 руб.
Ответ:1,68 кВт * ч; 2,77 руб.
14
Таким образом, остается сделать соответствующие выводы: насколько дорого обходится нам употребление электрической энергии на месяц, на год! ?
Значит, необходимо принять меры по экономии. Продолжая изучать инструкции домашних электроприборов и дополнительные источники по Интернету, решила составлять общие практические советы по экономии электроэнергии для всех.
Практические советы по экономии электроэнергии (Приложение стр17-19)
Не включать свет, если в помещении достаточно светло. Выключая свет, мы сможешь сократить потребление электроэнергии.
Чаще мыть окна. Грязные окна пропускают на 30% меньше света, а значит, приходится включать искусственное освещение.
Не оставлять в розетке зарядное устройство для мобильного телефона. Даже если оно не подключено к телефону, оно все равно потребляет электроэнергию. Другие бытовые приборы тоже не стоит оставлять в «режиме ожидания» они потребляют электричество.
Холодильник будет рационально использовать энергию, если стоит в прохладном месте. Он ни в коем случае не должен соседствовать с плитой. Чаще размораживать морозилку: толстый слой льда в ней увеличивает потребление электроэнергии.
Вывод: после выполнения исследование по стоимости энергии я столкнулась следующей новой проблемой - почему энергию надо беречь? Оказывается, соблюдая основные правила экономного потребления энергии, этим мы вносим свой маленький вклад не только в семейный бюджет, но и в большое дело - на сохранение природных ресурсов нашей планеты. Итак, если телевизор продолжает работать в пустой комнате, его можно со спокойной совестью выключить – диктор не обидится; если из окна в комнату льется яркий дневной свет, включать электрическое освещение нет нужды – для игр и чтения дневного света более чем достаточно.
15
Заключение
Проделав данную проектно - исследовательскую работу, я разрешила свою проблему по источникам электроэнергии. Кроме того изучала достаточно много информации по видам, их КПД, экологические проблемы. Много узнала об альтернативных вариантах электроэнергии по всему миру. Особо хочется отметить «Умную дорожку в Нидерландах», «Обувь» тоже энергия.(США). Практическая работа по стоимости дала стимул по экономии энергии и в домашних условиях, и в школе, и наконец, по всей природе. Так как
пока природные запасы тают, наши запросы ощутимо растут. Население современных городов и сельских местностей постоянно увеличивается: в каждый новый многоэтажный дом въезжают сотни людей. С собой они привозят чайники, холодильники, микроволновые печи, кухонные комбайны, стиральные машины, компьютеры, домашние кинотеатры и множество других необходимых в быту вещей. Чтобы все это работало, нужно много, очень много энергии! Соблюдая основные правила экономного потребления энергии, этим мы вносим свой маленький вклад в большое дело - сохранения природных ресурсов нашей планеты.
Спасибо за внимание!
16
Литература
1) [link] (КПД электростанций)
5) Учебник Физика 8 класс (Москва. ДРОФА 2013.) стр 143- 148
17
Приложение к работе
Техника безопасности
Что делать, если дома загорелся электрический прибор
Во-первых, немедленно отключить его от сети. Если из-за огня невозможно добраться до розетки, обесточить квартиру, потянув вниз рычаг автоматического выключателя в распределительном щите. Затем сразу звонить пожарным или в службу спасения.
Звонок на экстренный номер 112 с мобильного телефона возможен даже при отрицательном балансе и при отсутствии в телефоне SIM-карты. Тебе всегда ответят сотрудники любой из оперативных служб: полиции, пожарной охраны или скорой помощи. Вызовы на все номера служб экстренного реагирования бесплатны.
Но в экстренные службы нельзя звонить, если тебе или другим действительно не грозит опасность. Ложный вызов может обернуться большим штрафом.
Телефоны экстренных служб
Если возгорание небольшое, накрыть прибор плотной тканью (одеялом или покрывалом). Без доступа кислорода огонь погаснет.
Что делать, если кого-то ударило током
При воздействии электрического тока на человека его мышцы непроизвольно сокращаются. Рука, которой он дотронулся до провода, буквально «прилипает» к нему. Чем дольше человек остается в контакте с электричеством, тем опаснее, поэтому пострадавшему нужно как можно скорее помочь, «оторвав» его от источника тока. При этом важно помнить о собственной безопасности. Ни в коем случае нельзя самому прикасаться к пострадавшему, так как при этом ты тоже можешь получить удар током. Можно оттащить человека от места соприкосновения с током за одежду, либо использовать для этого предметы, не проводящие электричество (деревянную палку, доску). Пострадавшего надо перевернуть на спину и незамедлительно вызывать службу спасения и скорую помощь.
18
Изолированный провод не таит в себе никакой угрозы, оголенный – смертельно опасен. К оголенному проводу ни в коем случае нельзя прикасаться. Увидев на улице оборванный провод линий электропередачи, даже не приближайся к нему.
Как обращаться с энергией
Уходя, выключи все нагревательные приборы. Оставленный без присмотра прибор может стать причиной пожара.
Не вынимай вилку из розетки, потянув за шнур (он может оборваться, оголив провод, который находится под напряжением).
Не включай сразу все электроприборы: им может понадобиться много энергии, тогда произойдет автоматическое отключение электричества во всей квартире.
Не пытайся самостоятельно починить сломавшийся бытовой электроприбор (телевизор, утюг, компьютер и пр.): ремонтом должны заниматься специалисты.
Следи за тем, чтобы розетки не нагревались и не потрескивали: неисправности электропроводки могут стать причиной пожаров. Проще всего сразу сообщить о неисправности кому-то из взрослых, они знают, как вызвать мастера.
Помни, что вода – хороший проводник тока. Пользуясь электроприборами, следи, чтобы на них случайно не попала вода; не прикасайся к работающим приборам мокрыми руками.
Помни! Звонок на экстренный номер 112 с мобильного телефона возможен даже при отрицательном балансе и при отсутствии в телефоне SIM-карты. Тебе всегда ответят сотрудники любой из оперативных служб: милиции, пожарной охраны или скорой помощи. Вызовы на все номера служб экстренного реагирования бесплатны.
Но в экстренные службы нельзя звонить, если тебе или другим действительно не грозит опасность. Ложный вызов может обернуться большим штрафом.
Телефоны экстренных служб
19
Скорая медицинская помощь - 03
Как уберечься во время грозы
Молния – это тоже гигантский электрический разряд. Если ты дома, то перед грозой закрой все двери, окна и форточки. На время грозы выключи радиоприемник и телевизор, если у них есть наружная антенна. Постарайся не пользоваться телефоном.
Если ты на улице, то отключи свой мобильный: он излучает электромагнитные волны, а они могут притянуть молнию. Держись подальше от водоемов и отдельно стоящих деревьев, особенно высоких. Закрой и спрячь свой зонтик. Постарайся укрыться в жилом доме или магазине: обычно они оборудованы громоотводами.
Что делать, если кого-то ударило током
Серьезная опасность – это поражение электрическим током. Чем больше величина тока и время его воздействия на человека, тем опаснее.
При воздействии электрического тока на человека его мышцы непроизвольно сокращаются. Рука, которой он дотронулся до провода, буквально «прилипает» к нему. Чем дольше человек остается в контакте с электричеством, тем опаснее, поэтому пострадавшему нужно как можно скорее помочь, «оторвав» его от источника тока. При этом важно помнить о собственной безопасности. Ни в коем случае нельзя самому прикасаться к пострадавшему, так как при этом ты тоже можешь получить удар током. Можно оттащить человека от места соприкосновения с током за одежду, обернув свою руку какой-нибудь сухой тканью, либо использовать для этого предметы, не проводящие электричество (деревянную палку, доску). Пострадавшего надо перевернуть на спину и незамедлительно вызывать службу спасения и скорую помощь.
Изолированный провод не таит в себе никакой угрозы, оголенный – смертельно опасен. К оголенному проводу ни в коем случае нельзя прикасаться. Увидев на улице оборванный провод линий электропередачи, даже не приближайся к нему.
На трансформаторных будках, в которых проложены находящиеся под высоким напряжением провода, размещены специальные знаки, предупреждающие об опасности. Любоваться ими лучше всего издалека. Это не проявление трусости, скорее, признак здравомыслия: гуляя по зоопарку, ты же не пытаешься залезть в клетку с дикими зверями? И правильно делаешь.
