§ 43. Энергия қайдан алынады

Жаратылыстану, 6 сынып. Оқулық: Қаратабанов Р.Ә. және т.б. (Алматыкітап баспасы, 2023). 5 тарау: Энергия және қозғалыс. 64–69-беттер.

Нені үйренесің

• Энергия түрлерін атауды: механикалық, жылулық, электрлік.
• Энергия көзі дегеніміз не екенін түсіндіруді.
• Жаңғырмайтын (дәстүрлі) көздерді жаңғырмалы (баламалы) көздерден ажыратуды.
• Қазақстандағы электрстансыларға мысал келтіріп, баламалы энергия көздерін ұсынуды.

Ой қозғау

• Энергия дегеніміз не? Дененің жұмыс атқару қабілеті. Мұны 5-сыныпта білдің.
• Футболдан кейін неге тамақ ішкің келеді? Сен энергия жұмсадың, ағза оны толықтыруды сұрайды.
• Өсімдіктер фотосинтезге энергияны қайдан алады? Күннен.
• Пультпен басқарылатын машина аккумуляторын зарядтамаса не болады? Ол тоқтап қалады: энергия таусылады.

Тақырыпты талдаймыз

Энергияның үш түрі

• Механикалық — денелердің қозғалыс энергиясы: жүгіріп бара жатқан спортшы, айналып тұрған дөңгелек, ұшып бара жатқан доп.
• Жылулық — заттың ұсақ бөлшектерінің ретсіз қозғалысының энергиясы. Дене неғұрлым ыстық болса, оның бөлшектері соғұрлым жылдам қозғалады.
• Электрлік — қозғалған электрондардың энергиясы, яғни электр тоғы.

Оқулықтағы 32-суретте төрт фото бар: электровоз, бензин құятын бекеттегі көлік, марафонда жүгіріп келе жатқан әйелдер және аккумуляторы мен зарядтағышы бар радиобасқарудағы машина. Олардың бәрі қозғалады және жұмыс істейді. Әрқайсысында энергия бір түрден екінші түрге айналады.

Энергия көзі не үшін керек

Осы «жүгірушілердің» кез келгеніне ертелі-кеш қуат толтыру керек. Электровоз тоқты сымнан алады, көлік бензинді жанармай құятын бекеттен алады, адам — тамақтан, машина ойыншық розеткадан зарядталады. Ұзақ жұмыс істеу үшін энергияны толықтырып отыру қажет.

📌 Энергия көзі — адамзат баласына тіршілік үшін қажетті энергия алуға мүмкіндік беретін заттар немесе табиғи үдеріс.

Бәрі Күннен басталады

Жердегі басты энергия көзі — Күн. Қалған энергия көздерінің барлығы дерлік Күннің арқасында түбегейлі жаңғырып отырады.

Тамақпен де осылай. Нан, күріш, алма фотосинтездің арқасында өсті. Сиыр, киік, қой шөппен қоректенеді. Демек, Жердегі барлық тіршілік иесі Күн энергиясын тұтынады.

💡 Адам үшін қандай энергия басты рөл атқарады? Күн энергиясы: ол жылу, жарық, тамақ береді және отынның дерлік бәрінің негізі болады. Ал күн сайын қолданатын энергиямыздың ішінде бірінші орында — электр энергиясы.

Жаңғырмалы және жаңғырмайтын

Электр қуатын әртүрлі жолмен өндіреді: отын жағады, су электрстансыларында биіктен аққан суды пайдаланады немесе атом станциясында ядролық реакцияны қолданады.

📌 Жаңғырмайтын (дәстүрлі) энергия көздерін адам қайтадан жасай алмайды: қазба отын, яғни таскөмір, мұнай, табиғи газ, мазут. Олар таусылса, енді болмайды.

Жаңғырмалы (баламалы) энергия көздері толықтырылады: Күн энергиясы, жел энергиясы, жылжып жатқан су энергиясы, Жер қойнауының жылуы (геотермалды), биомасса (ағаш көмірі, астықтан алынатын этил спирті, өсімдік майынан алынатын биодизель).

⚠️ Жиі кететін қате. «Көмір — өсімдіктер, демек, ол жаңғырмалы». Көмір миллиондаған жылда түзіледі, ал біз оны бірнеше минутта жағып жібереміз. Адам үшін ол жаңғырмайды. Ал өсірілген ормаңның отыны мен ағаш көмірі — биомасса, оны қайтадан өсіруге болады.

Қазақстанның энергиясы

Біздің елімізде электр қуатының көбін жаңғырмайтын көздер береді: таскөмір, табиғи газ, мұнай және мазут. Ең ірі көмір электрстансылары Екібастұзда тұр.

Бірақ жаңғырмалы энергетика өсіп келеді. 2015 жылы жалпы қуаты шамамен 120 МВт болатын жаңғырмалы энергия көздерінің 14 жобасы іске қосылды. Олардың ішінде Жамбыл облысындағы қуаты 50 МВт «Бурное Солар-1» күн электрстансысы бар: ол сол кезде Орталық Азиядағы ең ірі станса болды. Оқулықтың 34-суретінде дала ортасындағы шексіз қатар тұрған панельдер көрінеді, олардың саны шамамен 200 мың.

Шешуі: $50,000,000 : 200,000 = 500 : 2 = 250$ Вт. Бұл шамамен 50 Вт-тық бес қуатты шамдай.

Қазақстан Республикасының Президенті Н.Ә. Назарбаевтың халыққа арнаған «Қазақстан жаңа ғаламдық шынайылықта: өсу, реформалар, дамыту» Жолдауында Шығыс Қазақстан облысындағы Курчатов қаласында уран кенімен жұмыс істейтін және Алматы облысындағы Үлкен кентінде Балқаш көлінің жағасынан станциялар салу құрылысы басталғаны айтылады.

🌟 Алдағы 10 жылда Күн энергиясы негізгі баламалы энергия көзіне айналады. Бұл туралы Астана қаласындағы ЭКСПО-2017 көрмесінде Біріккен Ұлттар Ұйымы Даму бағдарламасының өкілдері хабарлады. Қазақстан Республикасының Үкіметімен бірлесе жұмыс істей отырып, 2030 жылға қарай Қазақстанға қажетті энергияның 15 %-ын Күн энергиясы жаба алатындығын жеткізді. Ал Үкімет сарапшылары еліміз өзінің энергия тұтыну қажеттілігінің 50 %-ын баламалы және жаңғырмалы энергия көздерінің көмегімен қанағаттандыруға ұмтылатынын айтты.

Түсінгеніңді тексер

Өзіңді тексер

• Энергияның қандай түрлерін білесің? Механикалық, жылулық, электрлік.
• Энергия көзі деген не? Адам одан энергия алатын зат немесе табиғи үдеріс.
• Күнді неге басты энергия көзі дейді? Оның арқасында өсімдіктер өскен, солардан көмір мен мұнай пайда болған, онымен барлық тірі организм қоректенеді, ол желді және судың айналымын қозғайды.
• Жаңғырмалы көздер жаңғырмайтындардан немен ерекшеленеді? Біріншілерін табиғат өзі толықтырады, екіншілерін қайтадан жасау мүмкін емес.
• Жаңғырмалы көздерді неге баламалы дейді? Бұл — әдеттегі отынның орнына жүретін «басқа нұсқа».

Жаттығуларды шығарамыз

№ 1

(оқулықта нөмірсіз тапсырма: 32-суретпен жұмыс) 32-суретке қарап, «Энергияның қандай түрлері қолданылады?» деген сұраққа жауап бер: электровоз, жанармай бекетіндегі көлік, жүгіріп келе жатқан әйелдер, радиобасқарудағы машина.

Қалай ойлаймыз. Не қозғалады (механикалық энергия), не қызады (жылулық), қайда ток бар (электрлік) — соны тап.

Шешуі.

Жауабы: бәрінде қозғалыстың механикалық энергиясы бар; электровоз бен машинада — электрлік; автомобиль мен жүгірушілерде — жылулық.

№ 2

(оқулықта нөмірсіз тапсырма: «Суреттердің әрқайсысында энергияның қандай түрі берілген?») 32-суреттің әрқайсысында энергияның қандай түрі қандай түрге айналады?

Қалай ойлаймыз. Нысан нені алатынынан бастап, нені істейтінімен аяқта. Үлгі оқулықта бар: электровоз алған электрлік энергия қозғалыстың механикалық энергиясына айналады.

Шешуі.

1. Электровоз: электрлік → механикалық.
2. Автомобиль: бензиннің энергиясы → жылулық (қозғалтқышта жанғанда) → механикалық.
3. Жүгірушілер: тағамның энергиясы → механикалық (жүгіру) және жылулық (дене қызады, тер шығады).
4. Машина: аккумуляторда жиналған энергия → электрлік → механикалық.

Жауабы: барлық жағдайда энергия соңында қозғалыстың механикалық энергиясына айналады.

№ 3

(оқулықта нөмірсіз тапсырма: «Осы нысандардың әрқайсысы қозғалысын жалғастыру үшін энергиясын қалай толықтырады?») 32-суреттегі әр фотоның энергиясын не толықтырады?

Шешуі. Электровоз — байланыс желісінен келген электр тоғы. Автомобиль — жанармай бекетіндегі бензин (немесе газ). Жүгірушілер — тағам мен су. Машина — аккумулятордың розеткадан зарядтағыш арқылы зарядталуы.

Жауабы: ток, бензин, тағам, аккумуляторды зарядтау.

№ 4

(оқулықта нөмірсіз тапсырма: жұмбақтар) Жұмбақтарды оқы да, «Энергияның қандай түрін адамдар әлдеқайда жиі қолданады?» деген сұраққа жауап бер.

Қалай ойлаймыз. Әр жұмбақтың жауабы — тұрмыстық құрал. Ол немен жұмыс істейді?

Шешуі.

1. «Жанасқанның бәрін үтіктейді, бетін ұстасаң — тістейді» — үтік.
2. «Иректеп еденді, иірендеп келеді. Шаң менен тозаңды қылғыта береді» — шаңсорғыш.
3. «Жіпке ілдім мен өзім, кіп-кішкентай күн көзін» — электр шамы.
4. «Көкшіл айна үйдегі көрсетеді киноны» — теледидар.

Төрт құралдың бәрі розеткадан немесе сымнан жұмыс істейді.

Жауабы: үтік, шаңсорғыш, электр шамы, теледидар; адамдар ең жиі электрлік энергияны қолданады.

№ 5

(оқулықта нөмірсіз тапсырма: 33-суретпен жұмыс) 33-суреттегі берілген суреттерді топтарға бөл. Бұл энергия көздеріне донор ретінде энергия беретін не екенін жаз. Олар энергия көзінің қай түріне жатады?

33-суретте бес фото бар: далада тұрған жел қондырғылары, СЭС бөгеті, жанармай бекеті, күн панельдері және құбырлары мен градирнялары бар жылу электрстансысы.

Шешуі.

Жауабы: жаңғырмалы — жел қондырғылары, СЭС, күн станциясы; жаңғырмайтын — жанармай бекеті және жылу электрстансысы.

№ 6

(оқулықта нөмірсіз тапсырма: «Зерттеу жобасы») «Қазақстандағы энергия көздері» тақырыбына тұсаукесер дайында (6 слайд, сөйлеу уақыты 3 минуттан аспауы тиіс).

Қалай ойлаймыз. Оқулықта слайдтардың дайын жоспары бар. Әр слайдта — тақырып, 2–3 қысқа дерек және фото. Ұзақ мәтінді көшіріп жазба: оны 3 минутта оқып үлгермейсің.

Жоспар.

1. 1-слайд. Эпиграф (кіріспе сөз), тұсаукесер тақырыбы, оқушының аты-жөні. Эпиграфқа мынаны алуға болады: «Күн — барлық энергияның ортақ атасы» немесе өзің ойлап тап.
2. 2-слайд. Қазақстанда дәстүрлі энергия көздерін пайдалану мысалдары. Екібастұздағы көмір электрстансылары; Атырау және Маңғыстау облыстарының мұнайы мен газы; уран — Қазақстан оны өндіру бойынша әлемдегі көшбасшылардың бірі.
3. 3-слайд. Қазақстанда баламалы энергия көздерін пайдалану мысалдары. «Бурное Солар-1» (Жамбыл облысы, 50 МВт); Ерейментау маңындағы жел қондырғылары (Ақмола облысы); Ертіс пен Іледегі СЭС (Бұқтырма, Шульба, Қапшағай).
4. 4-слайд. Өзің жасаған баламалы энергия көзі (өзің ұсынатын энергия көзі). Мысалы, бөтелкеден жасалған жел қалақшасы немесе қорап пен фольгадан жасалған күн пеші (фото немесе сызба).
5. 5-слайд. ЭКСПО-2017 «Болашақтың энергиясы» көрмесі. «Нұр Әлем» шары, елдердің павильондары, таза энергия идеялары.
6. 6-слайд. Ақпараттық ресурстар тізімі: оқулық, атлас, пайдаланған сайттар.

3-слайдқа мәтін үлгісі. Қазақстанда күн мен жел көп. Оңтүстікте жылына күннің ашық күндері шамамен үш жүзге жуық. Сондықтан бізде күн және жел электрстансыларын салады. Алғашқы ірілерінің бірі — Жамбыл облысындағы «Бурное Солар-1»: қуаты 50 МВт, шамамен 200 мың панелі бар. Ерейментау маңында жел қалақтарды айналдырады. Ертіс пен Іле өзендері СЭС турбиналарын айналдырады. Мұның бәрі жаңғырмалы көздер: олар таусылмайды және ауаны аз ластайды.

Қайдан іздеу керек: оқулық, Қазақстан атласы, ҚР Энергетика министрлігі мен KEGOC сайттары, ЭКСПО-2017 туралы материалдар, энциклопедиялар.

👨‍👩‍👧 Ата-анаға. Сөйлеуді секундомермен жаттықтыруға көмектесіңіз: 3 минутта 6 слайд — әр слайдқа 30 секундтан келеді.

Жауабы: 6 слайдтық жоспар бойынша тұсаукесер.

№ 7

(оқулықта нөмірсіз тапсырма: шығармашылық) Синквейн құр. Тақырыбы: «Энергия көздері».

Қалай ойлаймыз. Синквейн — бес жолды, ұйқассыз өлең:

1. бір зат есім (тақырып); 2) екі сын есім; 3) үш етістік; 4) төрт сөзден тұратын сөйлем; 5) бір сөз — қорытынды немесе синоним.

Жауап үлгісі.

Энергия көздері. Жаңғырмалы, жаңғырмайтын. Жылытады, қозғайды, жарық береді. Оларсыз тіршілік тоқтайды. Күш.

Тағы бір нұсқа: Күн. / Жарқын, таусылмайтын. / Жылытады, тамақтандырады, қоректендіреді. / Бар тірі затқа энергия береді. / Тіршілік.

Жауабы: әрқайсының өз синквейні болады, схемасы 1–2–3–4–1.

Жадынама

• Жердегі басты энергия көзі — Күн.
• Энергия бір түрден екінші түрге ауысады, бірақ жоғалмайды.
• Адам ең жиі электр энергиясын қолданады.
• Қазақстанда энергияның көбін көмір, газ және мұнай береді, бірақ күн және жел станциялары көбейіп келеді.

Шағын тест