السلسلة الطاقوية وتحويل الطاقة — العلوم الفيزيائية للسنة الثالثة متوسط

الكفاءة المستهدفة

التعرف على مفهوم السلسلة الطاقوية وكيفية تحول الطاقة من شكل إلى آخر.

مفهوم الطاقة

الطاقة هي المقدرة على إحداث تغيير (تحريك جسم، تسخين، إضاءة…). توجد الطاقة بعدة أشكال: طاقة كهربائية، طاقة حرارية، طاقة ضوئية، طاقة ميكانيكية (حركية + كامنة)، طاقة كيميائية، طاقة نووية.

تحول الطاقة

يمكن للطاقة أن تتحول من شكل إلى آخر. مثلاً: في المصباح الكهربائي تتحول الطاقة الكهربائية إلى طاقة ضوئية وحرارية. في المحرك الكهربائي تتحول الطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية.

السلسلة الطاقوية

السلسلة الطاقوية هي تمثيل مبسط يوضح كيف تتحول الطاقة من شكل إلى آخر في جهاز أو نظام. تُكتب باستخدام أسهم. الصيغة العامة:

شكل طاقة ← (جهاز) ← شكل طاقة آخر

أمثلة على السلاسل الطاقوية

مثال 1: المروحة الكهربائية

طاقة كهربائية ← (محرك المروحة) ← طاقة ميكانيكية (حركية)

مثال 2: المدفأة الكهربائية

طاقة كهربائية ← (المقاومة الكهربائية) ← طاقة حرارية

مثال 3: الخلية الشمسية

طاقة ضوئية ← (خلية شمسية) ← طاقة كهربائية

مثال 4: الإنسان يأكل الطعام

طاقة كيميائية ← (الجسم) ← طاقة ميكانيكية + طاقة حرارية

مبدأ حفظ الطاقة

تنص قوانين الفيزياء على أن الطاقة لا تفنى ولا تُستحدث من العدم، بل تتحول من شكل إلى آخر. يسمى هذا المبدأ مبدأ حفظ الطاقة. في أي جهاز، كمية الطاقة الداخلة = كمية الطاقة الخارجة (طاقة مفيدة + طاقة ضائعة).

تمارين

1. أرسم السلسلة الطاقوية لكل مما يلي:
أ) مصباح يدوي (بطارية + مصباح).
ب) سخان ماء كهربائي.
ج) دراجة هوائية (راكب يحرك الدواسات).
2. في محرك سيارة، الطاقة الكيميائية للوقود تتحول إلى ماذا؟ اذكر شكلين من أشكال الطاقة الناتجة.

نشاط منزلي

اختر ثلاثة أجهزة كهربائية في منزلك وارسم السلسلة الطاقوية لكل منها. حدد الطاقة الداخلة والطاقة الخارجة (المفيدة والضائعة).