پلی لیست علوم تجربی پایه هفتم(بخش چهارم:انرژی؛نیاز همیشگی)
جزوه علوم هفتم بخش 4،فصل8 (انرژی و تبدیل های آن) (5 صفحه)دانلود
فیلم و جزوه طول سال علوم هفتم بخش چهارم فصل هشتم انرژی و تبدیلهای آن – قسمت اول
علوم هفتم فصل 8
فصل هشتم پایه هفتم در مورد انرژی و تبدیل های آن میباشد.
انرژی چیست؟
ظرفیت یا قدرت انجام کار , مانند ظرفیت حرکت یک جسم ( با جرم معین ) در اثر وارد کردن نیرو را انرژی گویند. انرژی میتواند به اشکال مختلفی مانند الکتریکی , مکانیکی , شیمیایی , حرارتی ,یا هسته ای وجود داشته باشد و از شکلی به شکل دیگر تبدیل شود.
کار
کار نشان دهنده نوعی انرژی است . کار زمانی انجام میشود که نیرویی بر چیزی وارد شود که از یک موقعیت به موقعیت دیگر تغییر مکان دهد.
خود را بیازمایید صفحه 70 علوم هفتم
شکل زیر شخصی را نشان میدهد که با نیروی افقی ۳۲۵ نیوتونی جعبه‌ای را به اندازه ۲ متر در امتداد نیروی وارد شده به آن جابه‌جا میکند. کاری که این شخص روی جعبه انجام میدهد، چقدر است؟
علوم هفتم صفحه 70
با در نظر داشت مسئله بالا داریم که :
نیروی وارد شده به جعبه از طرف شخص: ۳۲۵ نیوتون
جابه‌جایی جعبه در جهت نیروی وارد شده به آن: ۲ متر
انواع انرژی
انرژی مکانیکی
انرژی مکانیکی به موقعیت و حرکت جسم بستگی دارد و قدرت آن از مجموع انرژی حرکتی (انرژی جنبشی) و انرژی ذخیره شده (پتانسیل) حاصل میشود. به عبارت دیگر، وقتی انرژی پتانسیل یک جسم با انرژی جنبشی آن ترکیب می شود، انرژی مکانیکی ایجاد می کند.
انرژی حرکی (جنبشی)
انرژی جنبشی شکلی از انرژی است که یک جسم یا یک ذره به دلیل حرکت خود دارد. تمام اجسام متحرک دارای انرژی جنبشی هستند.
انرژی الکتریکی
انرژی الکتریکی حرکت الکترون ها ( ذرات ریزی که اتم ها را به همراه پروتون ها و نوترون ها تشکیل میدهند ) است. حرکت الکترون ها در سیم را الکتریسیته میگویند , صاعقه نیز نمونه انرژی الکتریکی میباشد.
انرژی حرارتی
از ارتعاش اتم ها و مولیکول های درون مواد بوجود میاید . بنام انرژی گرمایی نیز یاد میشود. هر چه سریعتر حرکت کنند انرژی بیشتری دارند و گرمتر میشوند.
انرژی شیمیایی
انرژی شیمیایی در پیوند های اتم ها و مولکول ها ذخیره میشود. همین انرژی است که این ذرات را در کنار هم نگه میدارد. انرژی شیمیایی ذخیره شده در مواد غذایی , زیست توده , نفت و گاز طبیعی یافت میشوند.
انرژی هسته ای
این انرژی در هسته اتم ها ذخیره میشود. این انرژی زمانی آزاد میشود که هسته ها با هم ترکیب شوند یا از هم جدا شوند. نیروگاه های هسته ای اتم های اورانیوم را برای تولید برق تقسیم میکنند.
انرژی تابشی
این انرژی به نام انرژی نور یا انرژی الکترومقناطیسی نیز یاد میشود. نوعی انرژی جنبشی است که در امواج حرکت میکند. برای مثال انرژی خورشید , اشعه ایکس , و امواج رادیویی.
انرژی صوتی
حرکت انرژی از طریق مواد است. به صورت امواج حرکت میکند. و زمانی بوجود میاید که نیرویی باعث ارتعاش یک جسم یا ماده شود. مقدار انرژی موجود در انرژی صوتی بسیار کمتر نسبت به سایر اشکال انرژی میباشد.
انرژی الاستیکی
یک نوعی از انرژی است که از انرژی پتانسیل است که در یک جسم الاستیک ذخیره میشود. مانند یک نار الاستیک کشیده شده. اجسام الاستیک انرژی الاستیک را وقتی ذخیره میکنند که نیرویی باعث فشرده شدن یا کشیده شدن آنها شود.
انرژی گرانشی
شکلی از انرژی پتانسیل است. این انرژی با جاذبه یا نیروی گرانشی مرتبط است. به عبارت دیگر انرژی نگه داشته شده توسط یک جسم زمانی که در موقعیت بالا در مقایسه با موقعیت پایین تر قرار دارد.
مبحث مهمی دیگری که در علوم هفتم درس هشت قرار است مطالعه نمایید , انرژی پتانسیل گرانشی میباشد.
انرژی پتانسیل گرانشی
انرژی پتانسیل گرانشی، انرژی است که در یک جسم به دلیل ارتفاع عمودی آن ذخیره میشود یعنی زمانی که یک جسم در برابر گرانش تا یک ارتفاع خاص بالا می رود، به دست می آورد.
کتابی را در نظر بگیرید که بالای یک میز قرار گرفته است. همانطور که کتاب از روی زمین به سمت میز بالا می رود، مقداری نیروی خارجی در برابر نیروی گرانش عمل می کند. اگر کتاب دوباره روی زمین بیفتد، انرژی “سقوط” کتاب توسط نیروی گرانش تامین می شود. بنابراین، اگر کتاب از روی میز بیفتد، این انرژی پتانسیل به سمت شتاب بخشیدن به جرم کتاب می رود و به انرژی جنبشی تبدیل می شود. وقتی کتاب به زمین می خورد، این انرژی جنبشی در اثر ضربه به گرما و صدا تبدیل می شود.
عواملی که بر انرژی پتانسیل گرانشی یک جسم تأثیر می‌گذارند، ارتفاع آن نسبت به نقطه مرجع، جرم آن و قدرت میدان گرانشی است که در آن قرار دارد. بنابراین، کتابی که روی یک میز قرار دارد، انرژی پتانسیل گرانشی کمتری نسبت به کتابی دارد که بالای یک کمد بلندتر قرار گرفته است و انرژی پتانسیل گرانشی کمتری نسبت به کتابی سنگین‌تر که روی همان میز قرار دارد.
انواع انرژی پتانسیل بر علاوه گرانشی:
انرژی پتانسیل الاستیک(کشسانی فنر): انرژی که جسم در حالت تغییر شکل در اثر تغییر در پیکربندی آن در اختیار دارد، انرژی پتانسیل الاستیک نامیده می شود. این انرژی با شکل بدن مرتبط است.
انرژی پتانسیل الاستیک در اجسامی که می‌توانند فشرده یا کشیده شوند، مانند نوارهای لاستیکی، ترامپولین و طناب‌های بانجی ذخیره میشود. هر چه یک جسم بیشتر بتواند کشش یابد، انرژی پتانسیل الاستیک آن بیشتر می شود.
اجسامی که انرژی پتانسیل الاستیکی را ذخیره می کنند معمولاً دارای حد الاستیک بالایی هستند. با این حال، تمام اجسام الاستیک دارای آستانه ای برای باری هستند که می توانند تحمل کنند. هنگامی که جسم فراتر از این حد تغییر شکل داده شود، به شکل اولیه خود باز نخواهد گشت.
انرژی پتانسیل شیمیایی: انرژی مربوط به تشکیل یا شکستن پیوندهای شیمیایی یا تغییر حالت (جامد، مایع یا گاز) است.
انرژی پتانسیل هسته ای – انرژی ذخیره شده در پیوندهای هسته ای است. به دلیل این انرژی است که هسته اتم های یک مولکول را نگه می دارد. در طی یک واکنش شکافت هسته ای، این انرژی آزاد می شود.
انرژی پتانسیل الکترواستاتیکی – این انرژی ناشی از برهمکنش بین دو بار الکتریکی است.
مقدار کل انرژی ثابت میماند:
قانون بقای انرژی بیان می کند که انرژی نه می تواند ایجاد شود و نه از بین می رود – فقط از یک شکل انرژی به دیگری تبدیل می شود. تنها راه استفاده از انرژی تبدیل انرژی از شکلی به شکل دیگر است.
مثلا موتور خودرو بنزین می سوزاند و انرژی شیمیایی موجود در بنزین را به انرژی مکانیکی تبدیل می کند.
خود را بیازمایید صفحه 75 علوم هفتم
مقدار انرژی ای که بدن ما با خوردن یک تخم مرغ آب پز (حدود ۶۰ گرم)، یک گوجه فرنگی (حدود ۵۰ گرم) و یک نان لواش (حدود ۱۰۰ گرم) کسب میکند، چقدر است؟
در ابتدا انرژی هرکدام از این خوراکی‌ها را از جدول داده شده مشاهده می‌کنیم و آن را در جِرم هر یک ضرب می‌کنیم و در نهایت اعداد به دست آمده را با هم جمع می‌کنیم.
کیلوژول ۴۰۸ = ۶۰ × ۶/۸ = تخم مرغ
کیلوژول ۴۵ = ۵۰ × ۰/۹ = گوجه فرنگی
کیلوژول ۱۱۳۰ = ۱۰۰ × ۱۱/۳ = نان لواش
کیلوژول۱۵۸۳ = ۱۱۳۰ + ۴۵ + ۴۰۸ = مقدار کل انرژی
سوالات درس 8 علوم هفتم
بعد از مشاهده درسنامه فصل 8 علوم هفتم سوالات درس 8 را نیز میتوانید در این فیلم آموزشی مشاهده نمایید.
جزوه علوم هفتم بخش 4،فصل9 (منابع انرژی) (6 صفحه)دانلود
فیلم و جزوه طول سال علوم هفتم بخش چهارم فصل نهم منابع انرژی – قسمت دوم
علوم هفتم فصل 9
فصل نهم علوم پایه هفتم در مورد منابع انرژی میباشد.
منابع انرژی طبیعی که خداوند در روی زمین برای ما قرار داده است دو نوع منابع میباشد.
انرژی تجدید پذیر و انرژی غیر تجدید پذیر
انرژی تجدید پذیر
انرژی تجدید پذیر انرژی مشتق شده از منابع طبیعی است که پس از مصرف با سرعت کافی جایگزین میشوند, به عنوان مثال، نور خورشید و باد منابعی هستند که دائماً در حال تکمیل شدن هستند.
در اینجا چند منبع متداول انرژی تجدیدپذیر را لیست نموده ایم:
انرژی خورشیدی
انرژی خورشیدی فراوان ترین منبع انرژی است و حتی در هوای ابری نیز می توان از آن استفاده کرد. سرعت رهگیری انرژی خورشیدی توسط زمین حدود 10000 برابر بیشتر از میزان مصرف انرژی بشر است.
فن‌آوری‌های خورشیدی می‌توانند گرما، سرمایش، روشنایی طبیعی، الکتریسیته و سوخت را برای بسیاری از کاربردها ارائه دهند. فناوری های خورشیدی نور خورشید را از طریق پنل های فتوولتائیک یا از طریق آینه هایی که تشعشعات خورشیدی را متمرکز می کنند به انرژی الکتریکی تبدیل می کنند.
انرژي باد
انرژی باد نوعی انرژی تجدیدپذیر است که از نیروی باد برای تولید برق استفاده می کند. این شامل استفاده از توربین های بادی برای تبدیل حرکت چرخشی پره ها، تحت فشار قرار دادن هوا (انرژی جنبشی) به انرژی الکتریکی (الکتریسیته) است.بسیاری از نقاط جهان دارای سرعت باد قوی هستند، اما بهترین مکان برای تولید نیروی باد گاهی اوقات نقاط دوردست هستند. نیروی بادی فراساحلی پتانسیل فوق العاده ای را ارائه می دهد.
انرژی زمین گرمایی
انرژی زمین گرمایی از انرژی حرارتی قابل دسترس از داخل زمین استفاده می کند. گرما از مخازن زمین گرمایی با استفاده از چاه ها یا وسایل دیگر استخراج می شود. مخازنی که به طور طبیعی به اندازه کافی گرم و قابل نفوذ هستند، مخازن گرمابی نامیده می شوند، در حالی که مخازنی که به اندازه کافی گرم هستند اما با تحریک هیدرولیکی بهبود می یابند، سیستم های زمین گرمایی تقویت شده نامیده می شوند. هنگامی که در سطح قرار گرفتند، می توان از سیالات با دماهای مختلف برای تولید برق استفاده کرد. فناوری تولید برق از مخازن هیدروترمال بالغ و قابل اعتماد است و بیش از 100 سال است که کار می کند.
انرژی برق آبی
برق آبی انرژی آب را که از ارتفاعات بالاتر به پایین تر حرکت می کند مهار می کند. می توان آن را از مخازن و رودخانه ها تولید کرد. نیروگاه های آبی مخزنی به آب ذخیره شده در یک مخزن متکی هستند، در حالی که نیروگاه های برق آبی جریان رودخانه, انرژی را از جریان موجود رودخانه مهار می کنند.
مخازن برق آبی اغلب کاربردهای متعددی دارند – تامین آب آشامیدنی، آب برای آبیاری، کنترل سیل و خشکسالی، خدمات ناوبری و همچنین تامین انرژی. برق آبی در حال حاضر بزرگترین منبع انرژی های تجدیدپذیر در بخش برق است.
انرژی تجدید ناپذیر
منابع انرژی تجدید ناپذیر شامل زغال سنگ، گاز طبیعی، نفت و انرژی هسته ای است. هنگامی که این منابع مصرف می شوند، دوباره نمی توانیم آنها را جایگزین نماییم، که یک مشکل بزرگ برای بشریت است زیرا ما در حال حاضر برای تامین بیشتر انرژی مورد نیاز خود به آنها وابسته هستیم.
نفت
نفت یا نفت خام، یک مخلوط مایع زرد متمایل به سیاه از هیدروکربن ها است که به طور طبیعی در زمین وجود دارد.
چهار کاربرد نفت خام علوم هفتم
رایج ترین کاربرد های نفت خام و مشتقات آن عبارتند از:
صنعت حمل و نقل
صنعت انرژی
صنعت غذا
صنعت دارو
جزوه علوم هفتم بخش 4،فصل10 (گرما و بهینه سازی مصرف انرژی) (4 صفحه)دانلود
فیلم و جزوه طول سال علوم هفتم بخش چهارم فصل دهم گرما و بهینه سازی مصرف انرژی – قسمت سوم
علوم هفتم فصل 10
علوم هفتم درس 10 در مورد گرما و بهینه سازی مصرف انرژی میباشد.
دما چیست؟
دما معیار گرمی یا سردی است که بر حسب هر یکی از چندین مقیاس ( از جمله فارنهایت و سلسیوس ) بیان میشود. دما جهتی را نشان میدهد که انرژی گرمایی به طور خود به خود در آن جریان میابد. به طور مثال جریان انرژی از یک جسم گرمتر ( یکی در مای بالاتر ) به جسم سردتر ( یکی در دمای پایین تر ).
گرما چیست؟
جریان خود به خودی انرژی از یک جسم به جسم دیگر در اثر اختلاف دما بین این دو جسم را گرما گویند.
انتقال حرارت چیست؟
جریان گرما (انرژی گرمایی) را به دلیل اختلاف دما و توزیع و تغیرات دما را به تعقیب آن انتقال حرارت گویند.
انتقال حرارت به شیوه های زیر صورت میگیرد:
1 – رسانش : انتقال گرما از طریق تماس فیزیکی است.
2 – همرفت: انتقال گرما از یک مکان به مکان دیگر در اثر حرکت سیال است.
3 – تابشی : انتقال حرارت توسط تابش زمانی اتفاق می افتد که امواج مایکروویو , تابش مادون قرمز , نور مرئی یا شکل دیگر از تابش الکترو مغناطیسی ساطع یا جذب شود. یعنی انتقال حرارت توسط تابش :تابش الکترو مغناطیسی است که از یک ماده در اثر حرکت تصادفی ذرات ساطع میشود.
چای داغ در کدان لیوان زودتر سرد میشود علوم هفتم
چای داغ در لیوانی که رنگ تیره دارد نسبت به لیوانی که رنگ سفید داشته باشد , زودتر سرد میشود.
چون رنگ تیره لیوان گرمای بیشتری را نسبت به رنگ سفید جذب میکند و دمای آب در آن سریعتر کاهش می یابد.
یعنی سطح تیره انرژی تابشی بیشتری را جذب میکند.
خلاصه درس 10 علوم هفتم
انرژی گرمایی و کاربردهای آن در خانه کاملاً مشهود است. پخت و پز به گرمای اجاق گاز یا سایر منابع حرارتی نیاز دارد. این شامل هر سه روش انتقال حرارت (رسانا، همرفت و تابش) است. برای مثال استفاده از رادیاتور برای گرم کردن کل خانه در فصل زمستان نیاز به گرما دارد. در این مثال گرما از طریق حرکت توده های بزرگ هوا به دلیل اختلاف دما و چگالی منتقل می شود.
سه نوع انتقال انرژی حرارتی وجود دارد که عبارتند از رسانایی، همرفت و تابش. رسانایی نیاز به تماس مستقیم دارد. همرفت شامل حرکت توده های بزرگ سیال است. در نهایت، تابش انتقال انرژی از طریق امواج الکترومغناطیسی است.