Ismertetés
Katalógus
| Sochaczewski, Avi - Mahler, Peretz: Solar Power 150 exciting experiments in solar power (Kibbutz Yasur, Tree of Knowledge, 1993) Bevezető Förster Anita nyersfordítása [ Rich Text formátumban, tömörítve letölthető ] NAPENERGIA
A téma a maga bonyolultságával együtt igen érdekfeszítő. A nap végtelen mennyiségű tiszta energiával lát el bennünket, s mégis energiaszegény világban élünk. Gyakran az az érzésünk, hogy napunk akkor a legforróbb, amikor ezt a legkevésbé óhajtanánk, s akkor a leghidegebb és legtávolabbi, amikor a legnagyobb szükségünk volna rá, és hogy a legnehezebb a napot munkára fogni. Ez a kísérleti csomag tartalmazza a legtöbb olyan eszközt, amelyre szükség lehet az ebben a kézikönyvben leírt kísérletek elvégzéséhez, valamint azokhoz is, melyeket te magad találsz majd ki. Az itt megtalálható kísérletek skálája az egészen egyszerűektől az igazi kihívást jelentőkig terjed. Némelyikük lényegre törő, némelyük leleményességet és találékonyságot kíván. Kövesd pontosan és türelmesen az utasításokat, és mindegyiket remekül végre tudod majd hajtani. Néhány kísérlet felnőtt felügyeletet kíván. Ezeket ** jellel jelöltük meg. Gondolj úgy a csomag tartalmára, mint kísérleti laborra, erre a könyvre pedig mint ötlettárra. Az adott magyarázatokat fogadd kétkedéssel - bizonyíts minden állítást. Valószínűleg minden kísérlet után több kérdésed lesz, mint amennyit megválaszoltál. Ezen kérdések némelyikével a későbbi kísérletek valamelyikében foglalkozunk majd; másoknak eset-leg utánanézhetsz tudományos könyvekben. Próbáld egyedül megindokolni őket, s következtetéseidet bizonyítsd saját magad által kiagyalt kísérletekkel. Kitalálhatsz más módokat is, hogy kísérleteidet bizonyítsd, esetleg összefüggőbb következtetésekre jutsz ezen kísérletek alapján: nos, pontosan ez a célunk. Ezek a kísérletek arra készültek, hogy elgondolkoztassanak és hogy azt mutassák be, hogy a tudományos munka élvezetes és izgalmas. FONTOS - MIELŐTT HOZZÁFOGSZ Mielőtt hozzákezdenél a kísérletezéshez, ismerkedj meg a csomag tartalmával. Azonosítsd be őket a lista segítségével. Az utasításokat pontosan olvasd el és kövesd őket lépésről lépésre. Ne próbálkozz az ábrák értelmezésével a szöveg elolvasása nélkül. A legfontosabb: dolgozz sorrendben. Kezd az 1. KÍSÉRLETTEL. Ne ugorj át részeket anélkül, hogy legalább el ne olvastad volna őket. A kísérletek ugyanis egymáshoz kapcsolódnak, és ha átugrasz egy egész részt, esetleg nem fogod pontosan érteni, hogy mit is csinálsz és nem éred el a kívánt eredményt. FIGYELMEZTETÉS: A nap erőssége elég ahhoz, hogy tönkretegye a recehártyádat, ha közvetlenül vagy lencsén át nézed. Ne nézz tehát közvetlenül a napba vagy tükörképébe. Legyél nagyon-nagyon óvatos, ha verőfényes napsütésben dolgozol. Viselj napszemüveget. A NAP Noha évszázadokon át az ember istenként tisztelte a napot, mi már tudjuk, hogy a nap egy közepes méretű csillag univerzumunk milliárdnyi csillaga között. Bolygónk számára azonban a létet jelenti. A földi élet, de akár a föld maga sem létezhetnie, ha nem lenne napunk. A négy millió tonnányi anyag, amely másodpercenként energiává alakul, 380.000.000.000.000.000.000.000 watt energiát ad. A föld ennek csak két milliomod részét kapja. Kísérletileg bizonyított, hogy a nap 43 perc alatt annyi energiát sugároz, amennyit egy évben az egész világon elhasználnak! A nap további életéről szóló legborúlátóbb számítások is 10.000.000.000 (10 billió) évet jósolnak. A nap felszíni hőmérséklete folyamatosan növekszik és számítások szerint 1.000.000.000 éven belül emiatt a földfelszínen 540 °C-ra emelkedik a hőmérséklet. Az általunk ismert életformák közül egy sem él meg ilyen magas hőmérsékleten, s hacsak távoli jövőnk tudósai nem találnak módot arra, hogy megvédjék földünket a naptól, óceánjaink felforrnak és elpárolognak. NAPENERGIA Napjainkban két fő nem-fosszilis energiaforrást ismerünk, mely képes lenne az emberiség jövőbeli energiaigényeit kielégíteni: a nukleáris- és a napenergiát. Azok az energiaforrások, melyeket manapság használunk, olyan fosszilis energiahordozókból származnak, mint például az olaj, a gáz, a szén vagy a vízenergia, illetve nukleáris energia. Még az elektromos energia is fosszilis üzemanyag, hiszen a legtöbb ma előállított elektromos energiát ezen energiahordozók elégetésével nyerjük. A szén, a gáz és az olaj nem tart örökké. Egy hét viszonylatában ez a mennyiségű napenergia nagyobb, mint a ma ismert meglévő szénkészletek. Ezen árucikkek árának világszerte folyó folyamatos növekedése miatt a napenergia az egyetlen reményünk. Rendkívül fontos, hogy a nap kisugárzását felhasználjuk a világ növekvő energiaigényének kielégítésére. A napenergia jelenti ezekre az igényekre a választ, de ennek ellenére még vannak megválaszolandó kérdések. Szükség van-e vajon a napenergia befogásához és lekötéséhez hatalmas földekre, és milyen típusú napenergia-tároló rendszereket kell még munkába állítani? Hogyan valósítható meg a napenergia felhasználása a világ távoli részeiben? Kutatók szerint a világ olajellátása 1990 körül csökkenni fog, majd 2050-ig elhasználjuk azt a 2 trillió hordónyi nyersolajat ami a történelem előtti idők óta felhalmozódott. A következtetés egyértelmű. És sürgős! Fejlesztenünk kell a rendelkezésünkre álló energiaforrásokat... amilyen gyorsan csak lehet. Praktikus-e a napenergia a jövőben? A válasz igen! A napenergia tiszta, biztonságos és minden ország számára adott. A legjobb benne, hogy kifogyhatatlan. Számítások szerint egy átlagos külvárosi ház tetejét elegendő napsütés éri ahhoz, hogy háromszor annyi energiát nyerjen, mint amennyi egy háztartás energiaigénye. A lehetőség adott. Nekünk kell kihasználni. Hogy a jövő igényeit kielégítsük, új technológiákat kell kifejleszteni. Egyre több kutatás folyik az egész világon. A legfőbb figyelem a tanulmányokban a napenergiát minél hathatósabban felhasználó magas hőmérsékletet előállító olyan hősugárzók fejlesztésére irányul, melyek a napenergiát mechanikai energiává alakítják át - mely így elektromos energiát állít elő; a napenergia átalakítására nem-elektromos energiává, melyet lehet tárolni; valamint a napenergia kémiai energiává való átalakítására -, melyet így később át lehet alakítani napi használatra, valamint a napfény lézer fénnyé való átalakítására. Több, mint két évszázadig az ember arra törekedett, hogy a nap energiáját technológia célokra hasznosítsa. Ezen kísér-letek között szerepeltek a francia szoláris felszerelések, angol öntözőrendszerek a Níluson, és az 1900-as évek elején az arizonai, floridai és kaliforniai napenergiával működő vízmelegítők. Az USA-ban azonban a természetes gáz, az olaj és elektromosság olcsóvá válásával és a hagyományos vízmelegítők alacsony működtetési költségei miatt a napenergia ily módon való felhasználása abbamaradt. Ez a kísérleti csomag arra készült, hogy magad is kísérletezz a nap sugaraival. Reméljük, hogy élvezni fogod ezt a kalandot, és megérted a nap energia hatalmát. A METRIKUS RENDSZER Minden ebben a kísérleti kézikönyvben használt mértékegység az SI rendszer szerint van megadva, melyet nemsokára a világ lakóinak több, mint 95 százaléka fog használni. Mivel ezeknek a jelei szavak helyett szimbólumok, az SI-t nem kell lefordítani egyik nyelvről a másikra. A szimbólumok és értékük egyetemesek. A metrikus rendszert használják minden tudományos munkában, még azokban az országokban is, amelyek még nem álltak át rá a nem tudományos téren. Az SI metrikus rendszer a modernizált verziója a nemzetközi megegyezés alapján született metrikus rendszernek. Logikus és egymáshoz kapcsolódó mértékegységeknek ad keretet, a tudományban, az iparban és a kereskedelemben szükséges mérésekhez. Az SI mértékrendszerben a méter az alapegysége a hosszúságnak és a kilogramm a tömegnek. Az előtagok (prefixumok) az alap egységnevekkel kombinálva többszörösöket, illetve hányadosokat adnak meg a rend-szerben. Például a "méter" egységhez a "kilo" prefixumot adva "kilométer" képződik, mely így 1000 métert jelent. SÚLYOK ÉS MÉRTÉKEK HOSSZMÉRTÉKEK 1 centiméter (cm) = 10 milliméter = 0,3937 hüvelyk
TERÜLET 1 négyzetcentiméter (cm2)
= 100 mm2 = 0,1550 négyzet hüvelyk
SÚLY 1 gramm (gr) = 1000 mg = 0,0353 uncia ŰRMÉRTÉK 1 pint = 2 csésze(?) = 473 ml HŐMÉRSÉKLET Használd ezt a táblázatot a Fahrenheit fokok Celsiusszá való átváltására. HOSSZÚSÁG MÉRÉS A kényelem kedvéért itt van egy vonalzó, melyet használhatsz a hüvelykek centiméterre való átváltásakor. KÉMCSÖVEK MELEGÍTÉSE ÉS HŰTÉSE Soha ne melegíts úgy kémcsövet, hogy a kezedben tartod. Mindig tartsd azt kémcsőfogóval. Ne tartsd az arcodat vagy kezeidet a kémcső nyitott vége fölé. Hogy a törést elkerüld, soha ne melegíts üres kémcsövet. Az üveg lassan hűl, melegítés után legalább 15 percig ne nyúlj a kémcsőhöz. Az üveget lassan kell hűlni hagyni, különben eltörik. Ne próbálkozz az üveg vízben való hűtésével! Ne tegyél forró üvegneműt fedetlen asztallapra, mert nyomot hagy. HŐ A hő az energia legfőbb forrása. Az ember megtanulta a hőt saját céljaira felhasználni. Otthonainkat télen fűtjük, nyáron pedig légkondicionáljuk. Főzzük és lefagyasztjuk ételeinket. Öltözködünk és szigeteljük otthonainkat. Felhasználjuk a termelés ellenőrzésére és fémek előállítására. A hő felhasználása végtelen. A modern ember végtelen és egyre növekvő mennyiségű energiát igényel. A faégetéstől a nagy energiaínségben eljutottunk a fosszilis energiahordozók (szén, olaj és természetes gázok) felhasználásáig. Most, hogy felismertük, hogy a jövő nemzedékek energiaigényeinek tükrében nem folytathatjuk ezen energiahordozók égetését, elkezdtünk olyan energiaforrások után kutatni, melyek nem végesek. A nap végtelen mennyiségű szennyezés mentes energiát ad. A nap felszíni hőmérséklete több, mint 10.000 °C, belsejében a hőmérséklet 15.000.000 °C. Még 57.735.000 km távolságból is el tudja látni annyi energiával az emberiséget, amennyire szüksége van, ha megfelelően ki tudják hasz-nálni. A napenergia tanulmányozása során először az kell megértenünk, hogy valójában mi is a hő, mi jellemzi és milyen hatása van. HŐMÉRSÉKLET - HŐ Minden anyagot molekulák építenek fel, parányi anyagi részecskék, melyek állandó mozgásban vannak. Minél több hőt közlünk egy tárggyal, annál gyorsabban mozognak a molekulái. Minél jobban lehűtünk egy tárgyat, a molekuláris mozgás annál lassabb lesz. Nem szabad összekevernünk a hőt a hőmérséklettel. A hő szintjét fokokban mérjük hőmérővel. Az a hőmennyiség, melyet egy tárgy elveszít vagy nyer, kalóriákban fejezhető ki. A hő mértékegysége a kalória. EGYETLEN KALÓRIA SZÜKSÉGES AHHOZ, HOGY EGY GRAMM VÍZ HŐMÉRSÉKLETÉT EGY CELSIUS FOKKAL NÖVELJÜK. Ugyanennyi kalória szükséges 15 gramm víz hőmérsékletének egy fokkal való növeléséhez, amennyi 1 gramm víz 15 Celsius fokkal való melegítéséhez. A hideg a hő hiánya. A forróság és a hideg viszonylagos fogalmak, melyek önmagunkban keveset jelentenek. Nem szabad összetévesztenünk a hőt a hőmérséklettel. A forró vízhez képest a meleg víz hidegnek tűnik, de a hideg vízhez képest melegnek. Az emberi test gyenge eszköz hőmérséklet mérésére; csak egy bizonyos hőveszteséget tud érzékelni. Az emberi bőr képes érzékelni mind a felfelé és lefelé történő hőmérséklet változásokat, de az állandó hőmérsékleti szintet nem. A hőmérséklet a hő szintjét fejezi ki. Fokokban mérhető hőmérő segítségével. Sok elterjedt skála létezik a hőmérséklet mérésére. A Celsius skála, a Farenheit és a Kelvin (vagy abszolút) skála. A legelterjedtebb skála a Celsius skála. Ezen a skálán a 0 jelzi a tiszta víz fagypontját, a 100 pedig a víz forráspontját. Minden Celsius fok a víz fagyási és forrási pontja közötti különbség 1/100-ad részt jelenti. |
Ismertetés
Katalógus