Φυσική - Ενέργεια - Ε' & ΣΤ' Δημοτικού Επ. 6 Physics - Energy - 5th & 6th grade Ep. 6

Είμαστε μαζί για να δούμε πράγματα Φυσικής.

Γιατί να μάθω Φυσική;

Αυτή θα ήταν σίγουρα η πρώτη ερώτηση που θα κάνατε.

Είμαι σίγουρος.

Μαθαίνω Φυσική γιατί μπορώ με αυτόν τον τρόπο να εξηγώ πράγματα που οι άλλοι θεωρούν απολύτως αυτονόητα.

Όταν κάποιος δεν μπορεί να ερμηνεύσει κάτι,

θεωρεί ότι απλά έτσι συμβαίνει.

Μαθαίνοντας Φυσική, ερευνώντας και ανακαλύπτοντας,

όπως ακριβώς είναι ο τίτλος του βιβλίου

που κάνουμε στην Πέμπτη και στην Έκτη Τάξη,

μπορείς να αντιληφθείς το τι συμβαίνει στον κόσμο γύρω σου.

Όμως η Φυσική, για να μπορέσεις να την ερμηνεύσεις,

να μιλήσεις για φαινόμενα,

θα πρέπει να χρησιμοποιήσεις συγκεκριμένο τρόπο.

Αυτός ο τρόπος ονομάζεται επιστημονική μεθοδολογία.

Ναι, ναι γίνατε μικροί επιστήμονες

και πρέπει να χρησιμοποιήσετε ακριβώς αυτή την επιστημονική μεθοδολογία.

Τρία και κύρια χαρακτηριστικά:

Σαφήνεια, συντομία, ακρίβεια.

Τι μας λέει ο κύριος πρωί πρωί;

Πολύ απλά.

Τι εννοούμε σαφήνεια -

να μπορώ να ερμηνεύω κάτι με τις κατάλληλες λέξεις

ώστε να με καταλαβαίνει ο οποιοσδήποτε.

Οποιεσδήποτε λέξεις;

Όχι.

Χρειάζομαι την ακρίβεια.

Συγκεκριμένες λέξεις στη συγκεκριμένη σειρά,

έτσι ώστε αυτό που θέλω να ερμηνεύσω να μπορεί να το καταλαβαίνει ο καθένας.

Και το τελευταίο συντομία.

Δεν χρειάζεται, για να ερμηνεύσω κάτι, πάρα πολλές σελίδες

λες και γράφω έκθεση.

Όχι, όχι, όχι. Λίγα λόγια.

Λίγα λόγια, σύντομα.

Αυτός είναι ο καλύτερος τρόπος.

Σαφήνεια, συντομία, ακρίβεια.

Σήμερα θα ασχοληθούμε με μία συγκεκριμένη ενότητα -

μία ενότητα που είναι και στην Πέμπτη αλλά επεκτείνεται και στην Έκτη τάξη του Δημοτικού.

Θα την έχετε δει σίγουρα όλοι, μέσα στα βιβλία σας.

Είναι η ενότητα της ενέργειας.

Είναι μία ενότητα που δεν είναι δύσκολη,

είναι πολύ πολύ εύκολη.

Αρκεί να μπορέσεις να την καταλάβεις.

Ενέργεια...

Αλήθεια, αν ήθελε κάποιος να πει τι είναι η ενέργεια...

Για σκεφτείτε το λίγο.

Είμαι σίγουρος ότι δεν έχετε βρει κάτι συγκεκριμένο.

Γιατί δεν υπάρχει κάτι συγκεκριμένο στο τι είναι ενέργεια.

Αυτό που ξέρουμε για την ενέργεια είναι, πολύ απλά, ότι

τη βλέπουμε σε διαφορετικά πρόσωπα.

Αυτές είναι οι μορφές της ενέργειας.

Και είναι αποθηκευμένη κάπου και απελευθερώνεται σε αυτές τις μορφές.

Ε, αυτές τις αποθήκες ενέργειας τις λέμε "πηγές ενέργειας".

Όμως, για να πάρουμε τα πράγματα από την αρχή!

Που πρωτοσυνταντήσαμε την ενέργεια;

Φυσικά στο μεγάλο ερώτημα:

πως δημιουργήθηκε το σύμπαν;

Θα νομίζει κανείς, αν το ακούσει, ότι αρχίζουμε πολύ επιστημονική συζήτηση και πολύ δυσνόητη.

Όχι, μπορείτε μια χαρά να την καταλάβετε.

Απλά να σκεφτούμε κάποια πραγματάκια:

13.8 δισεκατομμύρια χρόνια πριν,

εκεί περίπου το έχουμε υπολογίσει -

χωρίς να είμαστε και απόλυτα βέβαιοι.

Γιατί εδώ τώρα, μπαίνει ένας παράγοντας ο οποίος είμαι σίγουρος ότι σας αρέσει πολύ:

Ο παράγοντας των πειραμάτων!

Το πείραμα δεν είναι παιχνίδι. Όχι.

Το πείραμα θα το χρησιμοποιήσουμε για να μπορέσουμε να αποδείξουμε ακριβώς αυτό που υποθέτουμε.

Υποθέτουμε, πειραματιζόμαστε και στη συνέχεια συμπεραίνουμε

αν αυτό το οποίο υποθέσαμε αρχικά είναι σωστό ή λανθασμένο.

Άρα, λοιπόν, το πείραμα είναι το μέσο της απόδειξης.

Και το πείραμα δεν το χρησιμοποιείτε μόνο εσείς, οι μαθητές του Δημοτικού.

Όχι, βέβαια.

Μέχρι και οι φοιτητές στο πανεπιστήμιο.

Ακόμα και οι μεγάλοι και τρανοί επιστήμονες.

Αν κάτι δεν το έκαναν με τη μορφή του πειράματος,

δεν μπορούσε να πει κανείς ότι ισχύει.

Θυμίζω, πολύ απλά, την περίπτωση

-ποιου άλλου- του μεγάλου Γαλιλαίου.

Η γη γυρίζει, η γη είναι επίπεδη;

Το κέντρο της γης είναι ο ήλιος -

το κέντρο του κόσμου, με συγχωρείτε, είναι ο ήλιος;

Ή είναι η γη;

Πολλά από αυτά τα ερωτήματα, έμεναν αναπάντητα

και μάλιστα ορισμένοι από αυτούς τους επιστήμονες, φανταστείτε,

αντιμετώπισαν σοβαρά προβλήματα γιατί δεν μπορούσαν όλο αυτο να το αποδείξουν.

Πως; Με ένα πείραμα.

Αυτό, λοιπόν, αυτή η αρχική υπόθεση ότι μια μεγαλειώδης έκρηξη

απελευθέρωσε μία μεγάλη ποσότητα ενέργειας

γύρω στα 13.8 δισεκατομμύρια χρόνια πριν,

με αποτέλεσμα να δημιουργηθεί το σύμπαν και όλοι εμείς που είμαστε εδώ γύρω...

Δηλαδή να δημιουργηθούν τα υλικά σώματα,

να δημιουργηθεί η ύλη.

Πολύ απλά, πάμε να το επιβεβαιώσουμε με ένα πείραμα!

Ένα πολύ γνωστό σας πείραμα, που είμαι σίγουρος ότι το έχετε ακούσει πάρα πάρα πολλές φορές,

είναι το γνωστό CERN.

Το CERN δημιουργήθηκε το 1954.

Συμμετέχουν εκεί 22 Eυρωπαϊκές χώρες,

μέσα σε αυτές και η Ελλάδα -

η Ελλάδα μας, η οποία μάλιστα είναι και ιδρυτικό μέλος του CERN.

Πρόκειται, στην ουσία, για το μεγαλύτερο σε έκταση

πειραματικό εργαστήριο.

Σαν την τάξη μας, σαν το εργαστήριο στο πανεπιστήμιο.

Ακριβώς αυτό είναι και το CERN.

Πάρα πολλοί επιστήμονες κάνουν ξανά και ξανά το ίδιο πείραμα

προκειμένου να αποδείξουν ότι, όντως,

ο τρόπος δημιουργίας του σύμπαντος ήταν αυτός.

Τι μελετά δηλαδή, κύριε, το CERN;

Είμαι σίγουρος ότι θα το ρωτήσετε.

Σωστά, έχετε δίκιο.

Δεν είπα τι ακριβώς προσπαθούν να κάνουν.

Πολύ απλά, μελετούν αυτό που ακούγεται με δύσκολες λέξεις:

Σωματιδιακή Φυσική.

Και τι είναι αυτό, κύριε;

Αυτό, τι είναι;

Πολύ απλά, το πώς τα σωματίδια που κυκλοφορούσαν ελεύθερα στο διάστημα

μπορεί, όταν συγκρούστηκαν, να δημιούργησαν τα υλικά σώματα.

Δηλαδή όλους εμάς - δηλαδή το σύμπαν.

Τι είναι, επομένως, ένα πείραμα;

Που προσπαθούν και, εν μέρει, τα έχουν καταφέρει

να αποδείξουν ότι όντως υπήρξε αυτή η σύγκρουση των σωματιδίων

και προέκυψε η ύλη.

Πάμε όμως πίσω στα δικά μας,

για να ξεκινήσουμε τη διαδικασία της μελέτης μας

σε ό,τι αφορά την ενέργεια.

Τι είναι ενέργεια, και πάλι, δεν μπορούμε να απαντήσουμε.

Μπορούμε, όμως, να αναγνωρίσουμε ορισμένα χαρακτηριστικά της.

Βλέπετε κάποια:

Δεν δημιουργείται από το πουθενά,

άρα δεν εξαφανίζεται.

Διαρκώς υπάρχει,

απλά μεταλλάσεται, μετατρέπεται -πιο σωστά- από τη μία μορφή στην άλλη.

Είναι αποθηκευμένη κάπου,

εκεί στις πηγές ενέργειας, και απελευθερώνεται με κάποιον τρόπο.

Υπάρχουν πάρα πολλές πηγές ενέργειας τις οποίες θα δούμε βήμα βήμα.

Και πάμε, ευθύς αμέσως, να ξεκινήσουμε!

Μπορείτε να υποθέσετε άραγε γιατί η μαμά

το πρωί λέει "πρέπει να τρως το πρωινό σου";

Έτσι, έτσι.

Έτσι μου το έλεγε και η δική μου η μητέρα.

Είναι σίγουρο ότι πρέπει να τρως καλά πρωινό.

Πρέπει να τρως όλα τα φαγητά,

πλούσια σε βιταμίνες, σε θρεπτικά στοιχεία.

Για ποιον λόγο άραγε επιμένουν τόσο πολύ

να τρώμε όλα τα είδη των φαγητών;

Γιατί ακριβώς μέσα εκεί υπάρχει ενέργεια.

Είναι αποθηκευμένη.

Τα τρόφιμα είναι μια πηγή ενέργειας.

Και ακριβώς αυτή η αποθήκη ενέργειας έχει μέσα μια πολύ γνωστή μορφή ενέργειας.

Για σκεφτείτε, ποια άραγε να είναι αυτή η μορφή ενέργειας;

Είμαι σίγουρος ότι πάει το μυαλό σας.

Είναι οι βιταμίνες, είναι τα ισχνοστοιχεία.

Όλα αυτά είναι χημικά στοιχεία,

άρα η μορφή ενέργειας είναι η χημική ενέργεια,

που είναι αποθηκευμένη και απελευθερώνεται από τον οργανισμό μας με ένα συγκεκριμένο τρόπο:

με την καύση.

Με την καύση, που γίνεται με το πεπτικό σύστημα

το οποίο το έχετε ήδη κάνει αρκετοί στο βιβλίο της Φυσικής στην Πέμπτη τάξη.

Ακριβώς εκεί, απελευθερώνεται η χημική ενέργεια που ήταν αποθηκευμένη μέσα στα τρόφιμα τα οποία καταναλώνουμε.

Αλήθεια, για σκεφτείτε.

Τι μας δίνει τη δυνατότητα να έχουμε ανοικτή την τηλεόραση;

Πώς μπορείτε και βλέπετε εσείς;

Πώς μπορείτε και ανοίγετε το φως στο σπίτι σας;

Πώς λειτουργεί το πορτατίφ, ο υπολογιστής;

Άραγε, θέλουμε το ηλεκτρικό ρεύμα για να λειτουργήσουν όλα αυτά;

Ή την ηλεκτρική ενέργεια;

Ή μήπως είναι το ίδιο ακριβώς πράγμα;

Για σκεφτείτε το!

Τι από τα τρία:

Ηλεκτρική ενέργεια;

Ηλεκρικό ρεύμα;

Ή μήπως ηλεκτρικό ρεύμα είναι το ίδιο πράγμα με την ηλεκτρική ενέργεια;

Στην πραγματικότητα αυτό που χρειαζόμαστε είναι η ηλεκτρική ενέργεια.

Το ηλεκτρικό ρεύμα μάς βοηθά, πολύ απλά, να μεταφέρεται η ηλεκτρική ενέργεια,

μέσα από τα καλώδια και να φτάνει στο σπίτι μας.

Όμως αυτό το οποίο χρειαζόμαστε εμείς είναι η ηλεκτρική ενέργεια.

Και πως παράγουμε ηλεκτρική ενέργεια, κύριε;

Εγώ μόνο ξέρω να την καταναλώνω.

Σωστή η σκέψη.

Είμαι σίγουρος ότι μόνο ξέρουμε να την καταναλώνουμε.

Και το κακό είναι ότι την υπερκαταναλώνουμε.

Και δεν έχουμε σκεψτεί, άραγε, αν έχουμε τη δυνατότητα να συνεχίσουμε να μας παρέχεται αυτή η ηλεκτρική ενέργεια.

Πως;

Μέχρι τώρα στη χώρα μας

υπήρχε μεγάλη παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από ένα εργοστάσιο.

Ένα τέτοιο εργοστάσιο υπήρχε και υπάρχει στην Πτολεμαΐδα,

αλλά υπήρχε και στη Μεγαλόπολη της Πελοπονήσσου.

Τι είναι αυτό;

Ένα θερμοηλεκτρικό.

Και τι κάνει εκεί, κύριε;

Πολύ απλά, κάτι καίγανε.

Σωστά,

για να μπορέσει να απελευθερώνεται θερμότητα.

Τι ήταν αυτό που καίγανε;

Είναι το πέτρωμα που βλέπετε στην εικόνα.

Τι είναι αυτό;

Λιγνίτης.

O λιγνίτης, όταν καεί σε συγκεκριμένη θερμοκρασία,

απελευθερώνει θερμότητα

που στα θερμοηλεκτρικά εργοστάσια μετατρέπεται σε ηλεκτρική ενέργεια.

Επομένως, μπορώ να είμαι ήσυχος ότι θα συνεχίσω να έχω φως στο σπίτι μου,

να λειτουργεί η τηλεόραση μου,

να μπορώ να φορτίζω το κινητό μου;

Ναι, αλλά υπάρχει ένα άλλο πρόβλημα.

Ποιο πρόβλημα;

Ότι τα θερμοηλεκτρικά εκπέμπουν πάρα πολλούς ρύπους.

Τι είναι οι ρύποι;

Ρύποι είναι το καυσαέριο.

Άρα το περιβάλλον μέσα στο οποίο ζούμε και εμείς μολύνεται.

Κατά συνέπεια, πώς θα μπορέσω να εξασφαλίσω τη ζωή μου,

να συνεχίσω να ανάβω την τηλεόραση μου, το κινητό μου να φορτίζει,

αν έχω ένα περιβάλλον το οποίο διαρκώς ρυπαίνεται;

Γι' αυτό, λοιπόν, η σκέψη είναι ότι πρέπει να βρούμε άλλους τρόπους

με τους οποίους θα μπορούσαμε να παράγουμε ηλεκτρική ενέργεια.

Αλήθεια, αυτό που πληρώνουμε είναι ηλεκτρική ενέργεια ή το ηλεκτρικό ρεύμα;

Δηλαδή, πόσες φορές έχουμε ακούσει αυτή τη φράση

"πρέπει να πάω να πληρώσω το ρεύμα";

Είναι σωστή;

Είναι και δεν είναι.

Στον λογαριασμό που μας έρχεται πληρώνουμε και ηλεκτρική ενέργεια - κάποια χρήματα

ανάλογα με το πόσο έχουμε καταναλώσει,

αλλά και ηλεκτρικό ρεύμα

γιατί πληρώνουμε και το δίκτυο.

Πάντως, σε καμία περίπτωση δεν είναι ακριβώς το ίδιο πράγμα.

Υπάρχουν και άλλοι τρόποι για να μπορέσεις να παράγεις ηλεκτρική ενέργεια -

ήρθαν αργότερα, και θα τους δούμε!

Όμως θέλω να σταθώ στον λιγνίτη.

Και να σταθώ γιατί, παιδιά,

πριν από πολλά χρόνια, οι Έλληνες

-και, είμαι σίγουρος, αν κανείς αναζητήσει στην οικογένειά του,

θα ακούσει μια παρόμοια ιστορία-

ήταν αναγκασμένοι, λόγω της πολύ κακής οικονομικής κατάστασης που βρίσκονταν,

να μεταναστεύσουν στο εξωτερικό.

Κύριος προορισμός, Γερμανία.

Εκεί, λοιπόν, οι Έλληνες δεν πήγαιναν μορφωμένοι,

αλλά πήγαιναν για να δουλέψουν σε ορυχεία.

Και τι είναι τα ορυχεία;

Είναι χώροι μέσα στα βουνά,

σε μεγάλο βάθος -

μέχρι και 1000 μέτρα κάτω, και 2000 μέτρα κάτω από την επιφάνεια της γης.

Και εκεί οι συνθήκες ήταν δύσκολες.

Και αυτοί οι άνθρωποι τι κάνανε;

Εξορύξανε, δηλαδή κάνανε εξόρυξη των ορυκτών ανθράκων.

Τον λιγνίτη.

Ο λιγνίτης ανήκει σε αυτή την οικογένεια των ορυκτών ανθράκων.

Τον λιγνίτη λοιπόν τον έπαιρναν οι ανθρακωρύχοι

και τον ανέβαζαν με βαγόνια

πάνω σε σιδηρόδρομο στην επιφάνεια -

και, μάλιστα, σε συνθήκες εργασίας άσχημες.

Από εκεί είναι η φωτογραφία:

Οι ανθρακωρύχοι στη Γερμανία

είναι όλοι τους Έλληνες.

Γι' αυτό τους βλέπετε και μαυρισμένους -

γιατί κάτω εκεί δεν υπάρχει σχεδόν καθόλου οξυγόνο,

παρά μονάχα η σκόνη από τους ορυκτούς άνθρακες.

Και σε καμία περίπτωση

δεν είναι σαν αυτό που έχουμε δει στις ταινίες,

να υπάρχει μέσα σε ένα σακουλάκι έτοιμος ο ορυκτός άνθρακας.

Όχι, όχι, όχι.

Ξέρετε ένα διάσημο ορυκτό άνθρακα;

Το διαμάντι.

Το διαμάντι είναι και αυτό ένας ορυκτός άνθρακας.

Αυτόν τον ορυκτό άνθρακα τον βρίσκουν στα ορυχεία.

Άλλος τρόπος που θα μπορούσαμε να παράγουμε ηλεκτρική ενέργεια;

Οι γνωστές μας ανεμογεννήτριες.

Ευτυχώς, έχουμε αρχίσει να τις χρησιμοποιούμε πολύ περισσότερο,

σε όλη την Ευρώπη,

από τα θερμοηλεκτρικά εργοστάσια.

Όταν φυσάει ο άνεμος μπορεί να περιστρέφεται ο έλικας της ανεμογεννήτριας

και να μπορούμε έτσι να έχουμε παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας.

Το ίδιο και με τα υδροηλετρικά εργοστάσια.

Πέφτει το νερό ψηλά, με ορμή,

περιστρέφεται ο μόνιμος μαγνήτης

και παράγεται ηλεκτρική ενέργεια.

Ένα τέτοιο υδροηλεκτρικό εργοστάσιο τροφοδοτεί με ηλεκτρική ενέργεια το νομό της Άττικης.

Είναι στο Μαραθώνα,

εκεί που είναι το φράγμα.

Ένα ιστορικό γεγονός το οποίο είναι πολύ πολύ γνωστό,

έγινε το 1945

και αποτελεί ένα από τα μεγαλύτερα γεγονότα του 20ου αιώνα -

με την οποία ενέργεια σφράγισαν τη νική τους οι σύμμαχοι

απέναντι στις δυνάμεις του Άξονα.

Έτσι έληξε ο Β' Παγκόσμιος Πόλεμος,

όμως με πολύ τραγικές,

τραγικότατες θα λέγαμε συνέπειες:

Ήταν η ρήψη της ατομικής βόμβας στη Χιροσίμα και το Ναγκασάκι.

Ακριβώς, το πυρηνικό μανιτάρι που βλέπετε στα αριστερά

εκτινάχθηκε σε ύψος ακόμα και πάνω από την ατμόσφαιρα της Γης

τη στιγμή που έπεσε η βόμβα,

καταμετρώντας πολύ μεγάλο αριθμό θυμάτων.

Όμως, υπήρξε και άλλο ατύχημα:

έγινε το 1986,

Σάββατο, 26 Απριλίου, 01:26 τα ξημερώματα,

κοντά στην Ελλάδα.

Ήταν στα εδάφη της πρώην Σοβιετικής Ένωσης,

που τώρα είναι στο κράτος της Ουκρανίας.

Το Τσερνόμπιλ,

όπου εκεί δεν είχαν τηρηθεί όλα τα προβλεπόμενα μέτρα

που έπρεπε να υπάρχουν,

για να μπορούμε, να έχουμε τη δυνατότητα να παράγουμε.

Αυτό θα το αφήσω σε εσάς:

Σκεφτείτε άραγε, γιατί πήγαμε και φτιάξαμε πυρηνικό εργοστάσιο;

Τι μπορεί να το θέλουμε;

Και πριν πάω σε αυτό,

να σκεφτούμε ποια μορφή ενέργειας είναι αυτή που σχετίζεται με αυτά τα γεγονότα;

Για σκεφτείτε το!

Είμαι σίγουρος ότι ήδη πάει το μυαλό σας σε αυτό.

Είναι η πυρηνική ενέργεια -

μια μορφή ενέργειας,

η οποία, αν απελευθερωθεί στο περιβάλλον -όπως και η χημική-,

σίγουρα δεν έχει καλά αποτελέσματα.

Για την ακρίβεια έχει ολέθρια αποτελέσματα.

Και γιατί, κύριε, -αυτό είναι το επόμενο σίγουρα ερώτημα σας-

χρειάζομαι κάτι τέτοιο;

Γιατί, πολύ απλά, ο άνθρωπος έχει να κερδίσει από τα πυρηνικά εργοστάσια

αρκεί να τηρεί ακριβώς τους κανόνες ασφαλείας.

Και τι ακριβώς είναι η πυρηνική ενέργεια;

Αν πάμε μέσα στο μόριο, στα άτομα θα δούμε τη σχάση.

Τι είναι σχάση;

Σπάει ο πυρήνας, ακριβώς όπως φαίνεται στην εικόνα,

και ταυτόχρονα, για όση ώρα διαρκεί η πυρηνική σχάση, απελευθερώνεται πυρηνική ενέργεια.

Αυτή την πυρηνική ενέργεια

θα τη χρησιμοποιήσουμε στα πυρηνικά εργοστάσια

και θα μπορέσουμε να μετατρέψουμε τη θερμότητα, που απελευθερώνεται ταυτόχρονα,

σε ηλεκτρική ενέργεια.

Για να πάμε ένα βήμα παρακάτω:

Ποια μορφή ενέργειας, άραγε, μας παρέχει ο ήλιος;

Σκεφτείτε το.

Εκτός από τη φωτεινή ενέργεια, όπου μπορούμε και βλέπουμε τον κόσμο γύρω μας...

Γιατί αν δεν υπήρχε ο ήλιος...

Σκεφτείτε το σαν ένα πείραμα:

Αν μπεις σε ένα κλειστό δωμάτιο με ανοικτά τα φώτα και ξαφνικά τα κλείσεις,

μπορείς να δεις γύρω σου τι υπάρχει;

Άρα κάτι σου δίνουν τα φώτα,

κάτι σου δίνει ο ήλιος:

είναι η φωτεινή ενέργεια!

Όμως, σου δίνει ταυτόχρονα και άλλο πράγμα.

Σκεφτείτε τι είναι,

και είμαι σίγουρος ότι το έχετε βρει.

Είναι η θερμότητα!

Η θερμότητα όπου έχει ένα συγκεκριμένο τρόπο,

και... Ακούστε το ρήμα!

Δεν χρησιμοποιούμε οποιοδήποτε ρήμα για τη θερμότητα:

χρησιμοποιούμε το ρήμα "ρέει",

το ίδιο ρήμα που χρησιμοποιούμε στα υγρά υλικά σώματα -

το νερό ρέει, το πετρέλαιο ρέει.

Έτσι και η θερμότητα,

ρέει διαρκώς.

Ρέει, όμως, προς μια συγκεκριμένη κατεύθυνση.

Αν, ας πούμε, έχουμε δύο υλικά σώματα,

που το υλικό σώμα Α να έχει 30 βαθμούς Κελσίου θερμοκρασία

και το Β υλικό σώμα να έχει 10 βαθμούς Κελσίου θερμοκρασία,

η θερμότητα θα ρέει από το Α στο Β -

δηλαδή από το θερμότερο στο ψυχρότερο μόνο.

Ποτέ το αντίστροφο.

Σε καμία περίπτωση δεν μπορεί η θερμότητα

να ρέει από το ψυχρότερο στο θερμότερο.

Και αυτό αποδεικνύεται και πειραματικά.

Το πείραμα αυτό θα μπορέσουμε να το δούμε παρακάτω,

αλλά μπορούμε να το δούμε μέσα απο την εικόνα που βλέπουμε στα αριστερά μας.

Αν παρατηρήσετε, έχουμε το μεγάλο ογκομετρικό ποτήρι

όπου έχουμε μέσα ψυχρό νερό

(είναι εκεί που είναι το θερμόμετρο με την μπλε γραμμή)

και το μικρό ογκομετρικό ποτήρι,

στο οποίο έχουμε μέσα το θερμό νερό.

Αυτό που θα παρατηρήσουμε να συμβαίνει

είναι, πολύ απλά, η μεταβολή θερμοκρασίας και των δύο υγρών υλικών σωμάτων,

και των δύο νερών -και του θερμού και του ψυχρού.

Κάποια στιγμή θα φτάσουν στο σημείο να έχουν την ίδια θερμοκρασία.

Θα πούμε παρακάτω τι είναι αυτό.

Αλήθεια πόσοι από εσάς τρέχετε;

Για σκεφτείτε, την ώρα που τρέχετε στους μαραθωνίους...

Εγώ δεν τρέχω, δεν είμαι πολύ φίλος,

αλλά οι άνθρωποι που συμμετέχουν

σίγουρα κάτι, κάποια μορφή ενέργειας εμφανίζουν.

Σκεφτείτε ποια είναι:

Είναι η κινητική!

Και η κινητική αυτή ενέργεια,

αν σταματήσουν;

Αν πάψουν να τρέχουν;

Αν μείνουν ακίνητοι;

Παραμένει κινητική ενέργεια;

Ας το κρατήσουμε αυτό ως ερώτημα για να το δούμε παρακάτω.

Είναι, άραγε, το ίδιο πράγμα

όταν σταματά κάποιος, μένει ακίνητος

και όταν αρχίσει να κινείται και να τρέχει;

Όχι, δεν είναι το ίδιο πράγμα.

Όταν κινούμαστε έχουμε κινητική ενέργεια.

Αν πάψουμε -

αλήθεια, για σκεφτείτε,

τι μορφή ενέργειας μπορούμε να έχουμε;

Ναι, δυναμική ενέργεια!

Η κινητική ενέργεια μετατρέπεται σε δυναμική.

Τον κύριο της φωτογραφίας ίσως τον ξέρετε,

Είναι ο Διονύσης Σαββόπουλος.

Μεγάλος τραγουδοποιός,

που είναι πολύ γνωστός σε όλη την Ελλάδα.

Πάντοτε όταν τραγουδά

έχει μαζί του την αγαπημένη του κιθάρα.

Αλήθεια, για σκεφτείτε.

Ποια είναι η μορφή ενέργειας που εμφανίζουν

οι χορδές της κιθάρας του Διονύση Σαββόπουλου

όταν, ακριβώς, τις ταλαντώνει,

δηλαδή τις τραβά

για να μπορέσει να παραχθεί ο ήχος;

Είναι η δυναμική ενέργεια.

Όσο καλύτερος ήχος βγαίνει από τις χορδές της κιθάρας,

τόσο περισσότερη δυναμική ενέργεια έχουν οι χορδές της κιθάρας του Διονύση Σαββόπουλου.

Τον κύριο της φωτογραφίας νομίζω τον ξέρουμε όλοι:

Αντετοκούνμπο,

ένας πολύ καλός αθλητής και πολύ φίλος και Έλληνας,

μπόρεσε να διαδώσει το ελληνικό στοιχείο

σε όλο τον κόσμο.

Ένα ερώτημα λοιπόν για τον Γιάννη:

Αλήθεια, αν βρεθεί ο Αντετοκούνμπο στην παραλία της Νάξου

και την επόμενη ακριβώς στιγμή βρεθεί στην κορυφή του Ολύμπου,

σε ποιο από τα δύο σημεία θα έχει περισσότερη δυναμική ενέργεια;

Ή θα έχει και στα δύο την ίδια;

Παίζει ρόλο το ύψος του;

Ή παίζει ρόλο σε ποιο υψόμετρο βρίσκεται;

Έχει περισσότερη δυναμική ενέργεια όσο πιο ψηλά από την επιφάνεια της γης βρίσκεται.

Αν βάλουμε εμένα, που είμαι πολύ πιο κοντός από τον Αντετοκούνμπο,

να πάω στην παραλία της Νάξου

και έρθει και εκείνος στην παραλία της Νάξου

θα έχουμε την ίδια ακριβώς δυναμική ενέργεια.

Όπως, αν βρεθώ εγώ στην κορυφη του Ολύμπου

και εκείνος στην παραλία της Νάξου,

εγώ θα έχω μεγαλύτερη δυναμική ενέργεια

γιατί θα βρίσκομαι σε μεγαλύτερο ύψος

από την επιφάνεια της γης.

Άρα, λοιπόν, όσο περισσότερο παραμορφώνεται ένα υλικό σώμα -

όσο μεγαλύτερο είναι το ύψος στο οποίο βρίσκεται από την επιφάνεια της γης,

τόσο περισσότερη δυναμική ενέργεια εμφανίζει.

Και εδώ είναι μια προσομοίωση

που μπορούμε να διαπιστώσουμε...

Το γνωστό τρενάκι που έχουμε δει στα λούνα παρκ -

όπου σε διαφορετικά σημεία,

εδώ σε αυτό το σημείο,

έχει και κινητική και δυναμική ενέργεια.

Συνεχίζει, όμως, να έχει κινητική ενέργεια καθώς κατεβαίνει,

αλλά μειώνεται κατά πολύ η δυναμική του ενέργεια.

Δύο κουβέντες ακόμα

για τον τρόπο με τον οποίο έχουμε ενέργεια.

Το εργοστάσιο που βλέπετε, είναι το εργοστάσιο μιας καινούργιας πηγής ενέργειας

που ονομάζεται φυσικό αέριο.

Το φυσικό αέριο μπορεί να μας παρέχει θερμότητα

και να χρησιμοποιηθεί ως καύσιμο στα θερμοηλεκτρικά εργοστάσια που δείξαμε προηγουμένως,

αλλά χρησιμοποιείται και στην κίνηση.

Φανταστείτε ότι σε όλη την Ευρώπη τα μεταφορικά μέσα

-αλλά και στην Ελλάδα- χρησιμοποιούν ως καύσιμο κίνησης το φυσικό αέριο.

Είμαι σίγουρος πως έχετε δει τα λεωφορεία φυσικού αερίου

που είναι τα γνωστά μας πράσινα λεωφορεία με τις μπουρμπουλήθρες.

Αν κανείς παρατηρήσει στο πίσω μέρος του λεωφορείου,

το γράφει διακριτικά:

καύσιμο κίνησης, φυσικό αέριο.

Και τότε, κύριε, γιατί να μην πάω να αλλάξω το αυτοκίνητο -

να πάρω αυτοκίνητο που να έχει φυσικό αέριο;

Σωστή σκέψη.

Όμως υπάρχει ένα πρόβλημα.

Το φυσικό αέριο δεν μπορεί να αποδώσει τόση ταχύτητα

όση μπορεί να αποδώσει η βενζίνη.

Όμως οι ρύποι που βγαίνουν από την καύση της βενζίνης

ή του πετρελαίου κίνησης

είναι πολύ περισσότεροι από το φυσικό αέριο.

Και αυτό γιατί το ένα είναι υγρό και το άλλο αέριο υλικό σώμα.

Όμως εδώ μπαίνει ένα άλλο ερώτημα.

Αν δηλαδή μετατρέψω ο,τιδήποτε θέλω να κινηθώ, να έχω ως καύσιμο το φυσικό αέριο

έχω λύσει το πρόβλημα το ενεργειακό για πάντα;

Όχι, γιατί το φυσικό αέριο

και αυτό κάποια στιγμή θα τελειώσει.

Δεν είναι ανεξάντλητο.

Και με αυτήν ακριβώς τη σκέψη,

θα πρέπει να μπούμε στη διαδικασία

να μιλήσουμε γι' αυτές τις πηγές, τις αποθήκες ενέργειας που λέγαμε πριν:

ότι κάποιες τελειώνουν και κάποιες παραμένουν ανεξάντλητες.

Αυτές που τελειώνουν θα τις πω "μη ανανεώσιμες",

γιατί δεν μπορώ να τις χρησιμοποιήσω -

αλλά, για να είμαστε πιο ακριβείς,

δεν μπορώ να τις χρησιμοποιήσω όσο ζω,

όσο είναι η μέση ηλικία ενός ανθρώπου,

γιατί για να ανανεωθούν χρειάζονται εκατομμύρια χρόνια.

Άρα είναι μαθηματικά βέβαιο ότι δεν θα προλάβουμε να τις ξαναχρησιμοποιήσουμε.

Για σκεφτείτε, το φυσικό αέριο θα είναι ανανεώσιμη ή μη ανανεώσιμη πηγή ενέργειας;

το πετρέλαιο, ο γαιάνθρακας, ο λιγνίτης

που καίγαμε στο θερμοηλεκτρικό εργοστάσιο στην Πτολεμαΐδα;

Ο άνεμος;

Ναι.

Ο άνεμος είναι ανανεώσιμη πηγή ενέργειας.

Ο ήλιος είναι ανανεώσιμη πηγή ενέργειας.

Και τα σενάρια που ακούγονται για το αν θα σβήσει ο ήλιος

ας τα αφήσουμε λίγο μακρυά,

δεν είναι επιβεβαιωμένα επιστημονικά.

Θα συνεχίσουμε να έχουμε αυτή την ηλιακή ενέργεια,

δηλαδή θερμότητα και φωτεινή ενέργεια μαζί.

Άρα είναι μια ανανεώσιμη πηγή ενέργειας.

Γι' αυτό πρέπει να στραφούμε σε αυτό,

γι' αυτό πρέπει να αξιοποιήσουμε αυτές τις πηγές ενέργειας,

γιατί θα μπορούμε να έχουμε ακριβώς αυτές τις δυνατότητες.

Κάποια στιγμή το πετρέλαιο, το φυσικό αέριο, ο γαιάνθρακας,

οι ορυκτοί άνθρακες έχουν σχεδόν τελειώσει - σε παγκόσμιο επίπεδο θα λέγαμε -

οπότε πρέπει να βρούμε τρόπο να λύσουμε αυτό που λέμε "ενεργειακό ζήτημα",

"ενεργειακό πρόβλημα"-

και που είναι σίγουρο, το αντιμετωπίζουν όλες οι χώρες του πλανήτη μας:

πώς θα μπορέσουμε να εξασφαλίσουμε το γεγονός που εμείς θεωρούμε αυτονόητο,

δηλαδή ότι χρειάζεται η ηλεκτρική ενέργεια για να ανοίξω το φως.

Πάμε να δούμε ένα πειραματάκι,

μάλλον μια προσομοίωση

σε ό,τι αφορά τις μετατροπές ενέργειας!

Θα το δούμε αμέσως.

Αν ανοίξω το νερό...

Η προσομοίωση είναι

η προσομοίωση που έχει φτιάξει το πανεπιστήμιο του Κολοράντο

που είναι ακριβώς μια ιστοσελίδα την οποία...

Ας επιλέξουμε κάτι άλλο:

ας υποθέσουμε ότι έχουμε τον ήλιο

και έχουμε εδώ αυτό το ηλιακό πάνελ.

Το έχετε δει στους θερμοσίφωνες -

αυτό είναι το ίδιο.

Και απορροφά όσο το δυνατόν περισσότερη θερμότητα.

Αν βάλω και τα σύμβολα της ενέργειας

θα δούμε ότι ξεκινάει η φωτεινή ενέργεια

μαζί με την θερμότητα,

απορροφά αυτή την ενέργεια το ηλιακό πάνελ,

μετατρέπεται σε ηλεκτρική,

και στη συνέχεια πηγαίνει ακριβώς στο νερό,

όπου εκεί γίνεται θερμική ενέργεια -

για την ακρίβεια γίνεται θερμότητα.

Τη διαφορά θερμικής ενέργειας και θερμότητας

θα τη δούμε κάποια άλλη στιγμή.

Πάμε τώρα να μαζέψουμε ό,τι ακριβώς είπαμε

και να δούμε τι έχουμε καταλάβει.

Θα ελέγξετε τι ακριβώς μάθατε σήμερα!

Πάμε στην πρώτη ερώτηση.

Με την καύση του γαιάνθρακα στα θερμοηλεκτρικά εργοστάσια παράγεται

α. ηλεκτρική

β. κινητική

γ. δυναμική ενέργεια

Σκεφτείτε το.

Σωστά,

η απάντηση είναι ηλεκτρική ενέργεια.

Η σωστή και ισορροπήμένη διατροφή τι μας εξασφαλίζει;

α. κινητική

β. χημική

γ. δυναμική ενέργεια;

Σωστά, μας εξασφαλίζει χημική ενέργεια.

Πάμε στο τρίτο μας ερώτημα.

Η θερμότητα ρέει

από το θερμότερο στο ψυχρότερο

ή από το ψυχρότερο στο θερμότερο;

Σωστά, από το θερμότερο στο ψυχρότερο.

Όσο μεγαλύτερο ύψος έχει ένα υλικό σώμα

τόσο περισσότερο δυναμική ενέργεια έχει;

Σκεφτείτε.

Όσο μεγαλύτερο είναιύψος έχει ένα υλικό σώμα

τόσο περισσότερο δυναμική ενέργεια έχει;

Πάντοτε διαβάζουμε προσεκτικά την εκφώνηση.

Σωστό ή λάθος;

Σωστά επιλέξατε: λάθος.

Ελπίζω να έγινε κατανοητό σε εσάς

το τι ακριβώς είναι οι μορφές ενέργειας, οι πηγές ενέργειας,

οι ανανεώσιμες και μη ανανεώσιμες πηγές ενέργειας.

Θα τα ξαναπούμε με επόμενη ενότητα Φυσικής,

γιατί μας ενδιαφέρει πάντα να καταλαβαίνουμε τι συμβαίνει γύρω μας!