السلسلة الطاقوية1

كفاءة المجال:يوظف مبدأ انحفاظ الطاقة في تفسير السلاسل الطاقوية وتطبيقها الحياة اليومية.

مؤشرات الكفاءة: يعبر عن الطاقة باللفظ والرمز.

 1- مفهوم السلسلة الطاقوية: هي تطوير لنموذج السلسلة الوظيفية الذي يعبر بوضوح أكثر عن مراحل الحصول على الفعل النهائي .

لتمثيل السلسلة الطاقوية نلجأ إلى تعويض في السلاسل الوظيفية:

أفعال الأداء     نمط تحويل الطاقة.

أفعال الحال    شكل الطاقة ( نمط تخزين الطاقة).

2- انحفاظ تخزين الطاقة: يوجد نمطان لتخزين الطاقة

• على المستوى العياني.

الطاقة الحركية: Energie cinétiqueE_c

هي الطاقة التي تخزنها جملة عندما تكون في حالة حركة.

مثال: دوران دينامو، انطلاق سيارة.

الطاقة الكامنة: Energie potentielleE_p    وتتمثل في

• الطاقة الكامنة المرونية Energie potentielle élastiqueE_pe      وهي الطاقة التي تخزنها النوابض والأجسام القابلة للضغط كالغازات أو المطاط.

مثال: نابض مضغوط – إطلاق سهم بواسطة قوس.

• الطاقة الكامنة الثقالية Energie potentielle de pesanteurE_pp

وهي الطاقة التي يخزنها جسم على ارتفاع ما من سطح الأرض ( جسم في تجاذب مع الأرض) وتتعلق بثقله ووارتفاعه عن سطح الأرض.

مثال: مياه الشلالات

      جسم في ارتفاع عن سطح الأرض.

• على المستوى المجهري:

الطاقة الداخلية E_i   Energie interne هي الطاقة التي تخزنها الجملة عندما تتغير حالتها الحرارية أو في حالة حدوث تحول فيزيائي أو كيميائي أو نووي، وتتساوى مجموع الطاقتين الحركية والكامنة.

مثال: الجملة ( غاز + هواء) والماء الساخن تخزن طاقة داخلية تستعمل عند تغير درجة حرارتها.

الجمل: العمود الكهربائي – المدخرة – البترول + الهواء – العضلات – تخزن طاقة داخلية لا يمكن رؤيتها أو لمسها ولكن نلاحظها من خلال أثرها

3- أنماط تحويل الطاقة:  تتحول الطاقة من نمط إلى آخر وفق أربعة أنماط:

• التحويل الميكانيكي: Transfert mécanique W يتحقق هذا التحويل بواسطة قوى ( أفعال) تؤثر على جملة في حالة حركة.

مثال: العنفة تدير الدينامو هو عبارة عن تحويل ميكانيكي W

• التحويل الكهربائي:Transfert électrique We يتحقق هذا التحويل عندما يعبر تيار دارة كهربائية.

          مثال: الدينامو يغذي الدارة تحويل كهربائي We

• التحويل الحراري: Transfert thermique Q يحدث هذا التحويل عادة عندما تتلامس أجسام ليس لها نفس درجة الحرارة

   مثال:(الغاز + الهواء) يسخن الماء هذا تحويل حراري. Q

• التحويل بالإشعاع Transfert par rayonnement Er يتحقق هذا التحويل بواسطة أشعة كهرومغناطيسية ( ضوء مرئي أو غير مرئي ).

   مثال:الشمس تضيء الخلية الضوئية هذا التحويل إشعاعي Er

     المصباح يضيء ويسخن الحجرة هذا التحويل إشعاعي وحراريEr + Q

4- بعض أفعال الأداء وأفعال الحالة مقترنة بالتعبير العلمي.

تطبيقات: حول السلاسل الوظيفية إلى سلاسل طاقوية:

1- تشغيل عربة بعمود كهربائي:

• السلسلة الوظيفية:
• السلسلة الطاقوية:

2- إشعال مصباح بواسطة عمود كهربائي لإضاءة حجرة:

• السلسلة الوظيفية:
• السلسلة الطاقوية:

3- توليد الطاقة الكهربائية من مياه سد:

أرسم السلسلة الوظيفية والطاقوية للتركيبة المقابلة.

2014-12-24