Oblicz ile litrów benzyny spali samochód jadący 100km z prędkością

MODEL PRACY POZALEKCYJNEJ
Z WYKORZYSTANIEM NOWATORSKICH METOD PRACY
ORAZ WSPÓŁCZESNYCH TECHNIK
INFORMATYCZNYCH
ZESPÓŁ SZKÓŁ W WARZYCACH
PROJEKT – ZASOBY ENERGII NA ZIEMI
Grupa matematyczna
Projekt współfinansowany przez Unię Europejską
w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego
Energia jest to zdolność do wykonania pracy.
W życiu codziennym spotykamy się z różnymi
rodzajami energii np. energią elektryczną, czy
cieplną, jednak zdecydowanie najczęściej, choć
może nie zdajemy sobie z tego sprawy, mamy do
czynienia z energią mechaniczną.
Zasada zachowania energii –
prawo fizyki, stwierdzające, że w układzie
izolowanym suma wszystkich rodzajów
energii układu jest stała (nie zmienia się w
czasie). W konsekwencji, energia w
układzie izolowanym nie może być ani
utworzona, ani zniszczona, może jedynie
zmienić się forma energii. Tak np. podczas
spalania wodoru w tlenie energia
chemiczna zmienia się w energię cieplną.
1 kg benzyny 98 oktanowej dostarcza
45 MJ ( 45 000 000 J ) energii
Samochód o mocy
100 KM ( 1KM = 736 W )
wykorzystuje przeciętnie w trasie ok. 35 %
swojej mocy
Oblicz ile litrów benzyny spali samochód jadący 100km z
prędkością 60 km/h.
t = s/v
T = 100km/60km/h = 1 h 40 min = 6000 s
W=P*t
W = 73600 W * 35 % * 6000 s = 154560000 J = 154,56 MJ
154,56/45 = 3,4 kg
ρ=0,7 kg/l
V = 4,86 l
Odp. Samochód o mocy 100 KM jadąc 100 km z średnią prędkością 60
km/h spali 4,86 l = 3,4 kg benzyny.





Silnik spalinowy działający na podstawie cyklu Otta
został po raz pierwszy opatentowany przez Eugenio
i Felice Matteuccich w 1854, następnie w 1860 roku
doszło do pierwszego prototypu. Jednocześnie na
pomysł silnika wpadli francuski inżynier Alphonse
Beau de Rochas w 1862 i niezależnie inżynier
niemiecki Nicolaus Otto w 1876 roku. Na cykl
składa się sprężenie, przypływ stałej ilości ciepła,
rozszerzenie i wydalenie stałej wartości ciepła
odbywających się w czterech suwach, czyli
ruchach silnika tłokowego:
napływ/wprowadzenie (ssanie)
ściskanie/sprężanie
zapłon (praca)
wydech
Suw ssania (1)
Suw sprężania (2)
Suw rozprężania
(pracy) (3)
Suw wydechu (4)
Zapotrzebowanie na energię na ziemi,
struktura pozyskiwania energii
Elektrownia wodna
Elektrownia wodna – zakład
przemysłowy
zamieniający energię
potencjalną wody
na elektryczną.
Pierwsza elektrownia wodna
została zbudowana w 1882
roku w Appleton
(Wisconsin) (USA) na rzece
Fox. Dostarczała ona energię
do fabryki produkującej
papier. Było to dwa lata po
pokazie, na którym Thomas
Alva Edison po raz pierwszy
zademonstrował publicznie
wytwarzanie światła
elektrycznego.
FILM
Pierwsza elektrownia jądrowa powstała w 1954 w Obnińsku (ZSRR). Głównym celem
ich budowy była produkcja wzbogaconego materiału rozszczepialnego do
produkcji broni atomowej. W latach siedemdziesiątych zaczęło przybywać
gwałtownie bloków energetycznych z reaktorami atomowymi.
 Należy pamiętać, że budowa elektrowni atomowej trwa około 10 lat, więc na
ilość uruchamianych w latach 80. reaktorów wpływ miały decyzje podjęte 10 lat
wcześniej, a więc najczęściej przed awarią w elektrowni Three Mile Island.
W 2004 roku wiele krajów wstrzymało się z podejmowaniem decyzji o budowie
kolejnych bloków jądrowych.
Buduje się natomiast dużo reaktorów w Azji (Chiny, Indie, Japonia, Korea
Południowa i Korea Północna, Iran, Pakistan).
Współczesna elektrownia jądrowa

W Polsce nie ma elektrowni
jądrowych. Jedynym
działającym reaktorem
jądrowym jest badawczy
reaktor Maria, zarządzany
obecnie przez Instytut
Energii Atomowej. W
latach 80. XX
wieku rozpoczęto
budowę elektrowni
Żarnowiec w woj.
Pomorskim.





1. Nie emituje pyłów oraz
szkodliwych gazów, przez co w
minimalnym stopniu degraduje
środowisko.
2. Eliminuje problemy usuwania i
składowania lotnych popiołów.
3. Wielokrotne zmniejszenie ilości
odpadów i powierzchni ich
składowania.
4. Ogranicza eksploatację paliw
kopalnych.
5. Nie wymaga hałaśliwych
urządzeń do nawęglania.
1. Kłopotliwy problem składowania i
zagospodarowywania radioaktywnych
odpadów, powstających z reaktora
jądrowego.
 2. Możliwość skażenia wód, powietrza i
gleb znajdujących się w rejonie
składowania odpadów.
 3. W przypadku awarii reaktora
zagrożenie skażenia radioaktywnego.

1. Elektrownie jądrowe szkodzą
środowisku naturalnemu.
 Elektrownie jądrowe mają mniej
szkodliwy wpływ na środowisko
naturalne niż inne powszechnie
wykorzystywane źródła energii nie wytwarzają gazów
cieplarnianych, nie uwalniają do
atmosfery żadnych
zanieczyszczeń, a odpady, które
powstają w trakcie wytwarzania
energii są składowane w
bezpiecznych miejscach i
znajdują się pod ścisłą kontrolą.

2.Kosztowna budowa elektrowni jądrowych powoduje zwiększane
cen energii elektrycznej
 Cena energii elektrycznej nie ma nic wspólnego z budową
elektrowni jądrowych. Zależy ona od aktualnej sytuacji na rynku. W
Polsce rynek energii elektrycznej jest otwarty, a odbiorca może sam
wybrać najtańszego dostawcę.

3.Najwiecej odpadków radioaktywnych wytwarza elektrownia
jądrowa
 Gdyby wszystkie elektrownie jądrowe na świecie korzystały z paliw
kopalnych zamiast uranu wytwarzałyby 2 miliardy ton CO2 rocznie. W
prawidłowo funkcjonującej elektrowni atomowej ilość
promieniowania radioaktywnego emitowanego przez reaktor jest
nawet mniejsza niż w przypadku elektrowni węglowych, których
popioły zawierają 100-krotnie więcej cząsteczek promieniotwórczych
niż otoczenie elektrowni jądrowej wytwarzającej tą samą ilość
energii. Popioły elektrowni węglowych także zawierają cząsteczki
radioaktywnego uranu i toru.

Wielkim reaktorem jądrowym
(termojądrowym) jest słońce.
W wyniku emisji energii w
przestrzeń traci co jedną
godz. ok. 14 miliardów ton
swojej masy. Naukowcy
szacują iż naszemu słońcu
pozostało około 4,5-5 miliarda
lat. Potem nasze słońce
rozedmie się, pochłaniając
Merkurego i Wenus, po czym
odrzuci warstwy zewnętrzne i
stanie się małym Białym
Karłem który będzie sobie
słabo świecił dopóki nie
zgaśnie.

Film pobrany ze strony;
http://www.onet.tv/maly-einstein-cowynika-z-wzoru-emc2,8418022,10,klip.html#m=8418022,c=
10
Energetyka wiatrowa jest jedną z najszybciej rozwijających się
sektorów energetyki niekonwencjonalnej na świecie. Polska jest
przeciętnym krajem jeśli brać pod uwagę zasoby energetyczne
wiatru.
 Energie wiatrowa uzyskuje się dzięki Farmą Wiatrowym. Do
wybudowania takiej farmy należy spełnić następujące warunki:

-płaski teren,
 -duża siła wiatru,

-wiatr wieje 80% dni w roku z prędkością minimum 4m/s.
Kiedy wszystkie warunki zostaną spełnione koszt budowy Farmy
Wiatrowej zwróci się za około 5-10 lat.


Energię wiatru możemy wykorzystywać do budowy:
- małych instalacji o mocy od jednego do kilkuset kW, które mogą
współpracować z bateriami akumulatorów i pompami ciepła,
- duże instalacje o mocy od 1-5 MW, które mogą współpracować
z małymi elektrowniami wodnymi.
- zaspokojenie rosnących potrzeb
energetycznych ludności poprzez rozwój
ekologicznie czystej energii,
 - możliwość zasilania miejsc trudno
dostępnych,
 - wzrost udziału energii uzyskiwanej ze źródeł
odnawialnych w bilansie energetycznym,
 - możliwość aktywizacji terenów słabo
zaludnionych lub o ubogich glebach.






- wysokie koszty instalacji,
- hałas,
- zmiany w krajobrazie,
- negatywny wpływ na populacje ptaków
na danym terenie,
- koszt uzyskania 1 kWh w elektrowni
wiatrowej kształtuje się na poziomie 27 gr.
natomiast w elektrowni konwencjonalnej
ok. 14 gr.
Poniedziałek
Wtorek
Środa
Czwartek
Piątek
Sobota
Niedziela
Czas pracy
=6
Faktyczne używanie
=5
Czas pracy
=6
Faktyczne używanie
=5
Czas pracy
=9
Faktyczne używanie
=7
Czas pracy
=7
Faktyczne używanie
=6
Czas pracy
=10
Faktyczne używanie
=8
Czas pracy
=10
Faktyczne używanie
=9
Czas pracy
=10
Faktyczne używanie
=9
A-B= 1h
A-B=1h
A-B=2h
A-B= 1h
A-B= 2h
A-B= 1h
A-B=1h
W ciągu tygodnia telewizor
niepotrzebnie czerpał
energię elektryczną
przez 9godzin(-y).
Telewizor nasz posiada
moc 0,2 kW, czyli
niepotrzebnie zużył w
tym czasie 1,8 kWh.
W ciągu miesiąca
będzie to 7,2 kWh. Przy
aktualnej cenie 0,50
zł/1kWh wyniesie to3,6
zł, a w ciągu roku
43,2zł. W ten sposób
rodziców naciągamy
na większe koszty.
Świetlówka
kompaktowa
pobór mocy
11W
czas świecenia
8000 h (6000 1000 h
(żywotność)
10000 h)
8 żarówek x zł = 1żarówka x zł =
koszty zakupu
24 zł
15zł
Parametry
Żarówka
tradycyjna
60W
koszt energii
elektrycznej
0,06
kW*8000h=60
kWh
480kWh*0,50zł
= 240zł
łączne koszty
264 zł
0,011kW*8000h
=88 kWh
88kWh*0,50zł=
44zł
59zł
Z tabeli obok wynika,
że bardziej opłacalna
jest świetlówka
kompaktowa. Dzięki
temu możemy
zaoszczędzić duże
sumy i chronimy
poprzez to otaczający
nas świat.
Co zrobić aby zaoszczędzić
energie ?
1.Pralka zużywa najwięcej energii
podgrzewając wodę. Piorąc w
temperaturze 60 stopni Celsjusza zamiast
90 stopni Celsjusza zaoszczędzasz ok. 3040% energii.
2. Pamiętaj o programach
energooszczędnych. W normalnych
warunkach wyższe temperatury nie
zapewniają większej czystości i higieny
bielizny. Wówczas wystarcza pranie w
temperaturze 400C.
3.Prawidłowa masa ładunku w wybranym przez
Ciebie programie, to oszczędność ok. 17 % energii,
czyli niższy rachunek, a także oszczędność wody,
proszku do prania i ...środowiska .
Coraz częściej w naszych domach znajdują się pralki
automatyczne, które pozwalają automatycznie
regulować ilość zużytej wody w zależności od ilości
bielizny. Zatem powyższa uwaga odnosi się głównie
do starszych modeli pralek, które w trakcie prania
delikatnej bielizny zużywają 5 x więcej wody i do 4 x
więcej energii.
Warto jednak mieć na uwadze, że nawet
nowe modele mające zaprogramowany
zakres regulacji zużytej wody nie mogą
dopasować go idealnie do małych ładunków
prania, dlatego mimo coraz lepszej techniki
czasami bardziej opłaca się pranie ręczne.
4.Wykorzystanie ciepłej wody w procesie
prania pozwala na zmniejszenie zużycia
energii elektrycznej o ok. 15% w zależności
od rodzaju programu i temperatury
zasilającej pralkę wody.
zad. 1. Przeprowadź wywiad z osobą, która
najczęściej zajmuje się praniem w Waszym domu.
Pytanie: W jakiej temperaturze prane są wyroby mało
lub średnio zabrudzone, w 600C czy w 950C?
Odpowiedź: W temperaturze 600C
Pytanie: Ile razy w ciągu miesiąca stosowany jest taki
program energooszczędny (pranie
energooszczędne)?
Odpowiedź: Możliwość prania energooszczędnego
stosowana jest 12 razy w miesiącu.
Pytanie: Czy prawidłowa masa ładunku w wybranym
do prania programie jest stałą praktyką w Waszym
domu ? Ile prań w ciągu miesiąca wykonywanych
jest zgodnie z tą zasadą, a ile nie?
Odpowiedź: Tak jest stałą praktyką. W ciągu miesiąca
10 prań jest zgodnie z tą zasadą, a 2 nie.
Pytanie: Liczba prań z pełnym obciążeniem
pralki w stosunku do liczby prań poniżej
pełnego obciążenia pralki w danym
programie w ciągu miesiąca to?
Odpowiedź: W stosunku 3:1.
Pytanie: W jaki sposób prana jest bielizna
delikatna?
Odpowiedź: Bielizna delikatna jest prana
ręcznie.
Pytanie: Czy Wasza pralka przystosowana jest
do zasilania nie tylko zimną, lecz również
ciepłą wodą? Czy możliwość ta jest
wykorzystana?
Odpowiedź: Do ciepłej wody nie jest
przystosowana.








Zgaś zbędne światło.
Zmień tradycyjne żarówki na energooszczędne
świetlówki.
Używaj energooszczędnych sprzętów i urządzeń
domowych (energooszczędnych żarówek, sprzętu AGD
klasy A lub A+).
Gotowanie w zamkniętych naczyniach pozwoli Ci
zmniejszyć zużycie energii podczas gotowania o co
najmniej 30%.
Nie wkładaj ciepłych posiłków do lodówki.
Używaj „krótkiego programu” zmywarki. Pozwala on na
ograniczenie czasu zmywania i zmniejszenie poboru
energii.
Podczas mycia zębów zakręcajmy wodę.
Używaj prysznica zamiast brać kąpiel w wannie.
- co to znaczy energooszczędne,
odpowiedzialne i racjonalne
gospodarowanie energią ?
 - czy zmiana zachowań indywidualnych
może ograniczyć emisję CO2 ?
 - jaki jest wpływ globalnego ocieplenia na
nasz i inne kraje ?
 - jaka jest polityka energetyczna Polski ?
 - co robić aby dalszy wzrost gospodarczy
nie powodował zwiększenia zużycia
energii?


Jeżeli ludzie nadal nie będą
dbać o środowisko naturalne,
setki milionów ludzi może
ucierpieć z powodu zmian w
skali światowej. W rejonach
podzwrotnikowych i
tropikalnych spodziewane jest
nasilenie się zjawisk
powodziowych połączonych z
gwałtownymi huraganami, a
w umiarkowanych strefach
klimatycznych wystąpią susze i
nieurodzaje. To w
konsekwencji zmieni globalną
dystrybucję żywności i
spowoduje jej niedobór.
Pojawią się masowe migracje
ludności poszukującej
możliwych warunków do
życia.