اختبارعلوم

• الطاقة هي القدرة على بذل شغل.
• تتعدد أشكال الطاقة لتشمل الحرارية، والإشعاعية، والحركية، والكهربائية، والكيميائية، والنووية.
• تُقاس الطاقة بوحدة الجول (J) في النظام الدولي للوحدات.

أنواع الطاقة

• الطاقة الحركية: هي الطاقة التي يمتلكها الجسم نتيجة لحركته، وتعتمد على كتلته وسرعته.
• الطاقة الكامنة: هي الطاقة المخزنة في الجسم تبعًا لموقعه أو حالته، وتشمل:
• طاقة الجاذبية الكامنة: تعتمد على ارتفاع الجسم، وكتلته، وتسارع الجاذبية الأرضية.
• الطاقة المرونية الكامنة: توجد في الأجسام المرنة المشدودة أو المضغوطة كالزنبرك.
• الطاقة الكيميائية الكامنة: تختزن في الروابط الكيميائية بين الذرات والجزيئات.
• الطاقة الحرارية: هي شكل من أشكال الطاقة الحركية المتعلقة بالحركة العشوائية للذرات والجزيئات في المادة.
• الطاقة الإشعاعية: هي الطاقة التي تنتقل في شكل أمواج كهرومغناطيسية كالضوء، والأشعة السينية، وأشعة جاما.
• الطاقة الكهربائية: هي الطاقة المرتبطة بحركة الشحنات الكهربائية.
• الطاقة النووية: هي الطاقة المختزنة في نواة الذرة.

مصادر الطاقة

• مصادر الطاقة المتجددة: هي مصادر تتجدد طبيعيًا ولا تنفد، مثل:
• الطاقة الشمسية: الطاقة المستمدة من ضوء الشمس.
• طاقة الرياح: الطاقة المستمدة من حركة الرياح.
• الطاقة المائية: الطاقة المستمدة من حركة المياه كالأنهار والشلالات والمد والجزر.
• الطاقة الحرارية الأرضية: الطاقة الحرارية الموجودة في باطن الأرض.
• الكتلة الحيوية: الطاقة المستمدة من المواد العضوية كالنباتات والحيوانات.
• مصادر الطاقة غير المتجددة: مصادر لا تتجدد طبيعيًا أو تتجدد ببطء شديد، مثل:
• الوقود الأحفوري: يشمل الفحم والنفط والغاز الطبيعي.
• الطاقة النووية: الطاقة المستمدة من انشطار أو اندماج الذرات.

تحولات الطاقة

• تتحول الطاقة من شكل إلى آخر مع الحفاظ على كميتها الكلية.
• أمثلة على تحولات الطاقة:
• تحويل الطاقة الكيميائية في الوقود إلى طاقة حرارية في محركات الاحتراق الداخلي.
• تحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كهربائية في الخلايا الشمسية.
• تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة ضوئية في المصابيح.
• تحويل الطاقة الحركية للرياح إلى طاقة كهربائية في توربينات الرياح.

قانون حفظ الطاقة

• ينص على أن الطاقة الكلية لنظام معزول تظل ثابتة.
• لا يمكن خلق الطاقة أو تدميرها، ولكن يمكن تحويلها من شكل لآخر.
• يعتبر هذا القانون مبدأ أساسيًا في الفيزياء.

أهمية الطاقة

• ضرورية للحياة الحديثة.
• تستخدم في تطبيقات واسعة مثل توليد الكهرباء، والتدفئة والتبريد، والنقل، والصناعة، والاتصالات، والزراعة.
• يعتمد النمو الاقتصادي والاجتماعي على توفر إمدادات كافية من الطاقة.

كفاءة الطاقة

• هي مقياس لكمية الطاقة المستخدمة لأداء مهمة معينة.
• تحسين كفاءة الطاقة يقلل من استهلاك الطاقة، ويخفض التكاليف، ويقلل الآثار البيئية.
• طرق تحسين كفاءة الطاقة تشمل:
• استخدام الأجهزة الموفرة للطاقة.
• تحسين عزل المباني.
• استخدام وسائل النقل العام، أو الدراجات، أو المشي.
• إطفاء الأنوار والأجهزة عند عدم استخدامها.
• استخدام مصادر الطاقة المتجددة.

الطاقة والبيئة

• لإنتاج واستخدام الطاقة آثار بيئية كبيرة.
• حرق الوقود الأحفوري يطلق غازات الدفيئة التي تساهم في تغير المناخ.
• التلوث الناتج عن محطات الطاقة والمركبات يضر بصحة الإنسان والبيئة.
• مصادر الطاقة المتجددة تمثل بديلًا أنظف للوقود الأحفوري.
• يجب اتخاذ خطوات لتقليل الآثار البيئية لإنتاج واستخدام الطاقة.

الطاقة في الغذاء

• الغذاء مصدر مهم للطاقة لجسم الإنسان.
• تُقاس الطاقة الموجودة في الغذاء بوحدة السعرات الحرارية (Calorie) أو الكيلوجول (kJ).
• يحتاج الجسم إلى الطاقة لأداء وظائفه الحيوية كالتنفس والحركة والحفاظ على درجة حرارة الجسم.

تخزين الطاقة

• مهم للتغلب على التقطع فى مصادر الطاقة المتجددة وتلبية الطلب في أوقات الذروة.
• تشمل طرق التخزين:
• البطاريات.
• تخزين الطاقة الكهرومائية.
• تخزين الطاقة الحرارية.
• الهيدروجين.

مستقبل الطاقة

• يشهد قطاع الطاقة تحولات كبيرة نتيجة لتغير المناخ والتقدم التكنولوجي.
• ستلعب مصادر الطاقة المتجددة دورًا متزايد الأهمية في المستقبل.
• تتطور تقنيات جديدة لتخزين الطاقة وتحسين كفاءة استخدامها.
• من المتوقع زيادة الطلب على الكهرباء في المستقبل مما يتطلب استثمارات كبيرة في البنية التحتية للطاقة.
• يتجه العالم نحو نظام طاقة أكثر استدامة وكفاءة.

الطاقة هي القدرة على القيام بعمل وتأتي بأشكال عديدة كالحرارة والضوء. الطاقة الحركية هي الطاقة التي يمتلكها الجسم بسبب حركته، بينما الطاقة الكامنة هي الطاقة المخزنة في الجسم بسبب موضعه أو حالته. وحدة قياس الطاقة في النظام الدولي للوحدات هي الجول.