Энергия воды
Проблемный кейс 1 «Вода как альтернативный источник энергии» Поэтому к самым значительным изобретениям в области энергетики относятся те, которые связаны с открытием новых источников энергии, позволяющих экономить запасы природного сырья. За это их и называют альтернативными источниками энергии. В наши дни такими источниками могут послужить как известные ранее — энергия солнца, текущей воды, ветра, приливов и отливов, подземного тепла (геотермальная энергия), так и открытые сравнительно недавно — энергия плазмы, химических процессов, атома.
Создание модели водяной мельницы. Необходимые материалы: пробка из пробковой коры с проделанным заранее отверстием, использованный стержень из шариковой ручки, пластиковая бутылка объемом 5 литров, пластиковая бутылка из цветного пластика, шланг d=1-1,5 см для подачи воды. Чтобы изготовить модель водяной мельницы необходимо просмотреть видео и выполнить ряд предварительных действий (может подготовить руководитель СТЕМ-кружка или поручить сделать детям вместе с родителями дома). Работу можно организовать по группам с последующей демонстрацией созданных моделей. Различных диаметров, Кроме того с созданными моделями можно ряд опытов: Создание вечного фонтана Герона. Необходимые материалы: три небольшие пластиковые бутылки (объем 0,5 л), две трубки различных диаметров(9 см, 11 см, 15 см), три пробки для пластиковых бутылок. Фонтан Герона – это остроумный прибор, служащий одним из образчиков знаний древних (за 200 лет до н. э.) в области гидростатики и аэростатики, был придуман Героном Александрийским. Устройство: Прибор состоит из трёх сосудов, помещённых прямо один над другим и сообщающихся между собой; два нижних закрытые, а верхний имеет форму открытой чаши, в которую наливается вода, а также и в средний сосуд, через отверстие в дне чаши, потом закрываемое. По открытой трубке, идущей от дна чаши почти до дна самого нижнего сосуда, вода течёт из чаши вниз и, сжимая находящийся там воздух, увеличивает тем его упругость. Нижний сосуд сообщён со средним посредством открытой трубочки, начинающейся в верхнем дне его и идущей до верхнего дна среднего сосуда, так что находящийся здесь над поверхностью воды воздух также сжимается. Производя давление на воду, воздух заставляет её подниматься из среднего сосуда по особой трубке, проведённой почти от его дна в верхнюю чашу, где из конца этой трубки, возвышающейся над поверхностью воды, и бьёт фонтан. Высота фонтана, в идеальных условиях, равна разнице уровней поверхности воды в среднем и нижнем сосудах. Но трение жидкости, движущейся в трубках, и другие причины уменьшают высоту фонтана (см. Истечение жидкостей). Вода фонтана, падающая в чашу, течёт из неё по трубке в нижнее отделение прибора, где уровень воды постепенно повышается, и потому высота давящего столба, измеряемая от названного уровня до уровня воды в чаше, постепенно уменьшается; уровень же воды в среднем сосуде, по мере расходования воды фонтаном, понижается. По этим двум причинам высота фонтана постепенно убывает и, наконец, движение воды прекращается. Принцип действия Столб воды, от ее поверхности в верхнем сосуде до ее поверхности в нижнем, создает избыточное давление в нижнем сосуде. Сжатый воздух из нижнего сосуда передает полученное избыточное давление в средний. Полученное избыточное давление в среднем сосуде вытесняет из него воду на ту же высоту, которая это давление создала. В результате вода из среднего сосуда вытесняется до ее уровня в верхнем сосуде, но этого уровня не достаточно чтобы скомпенсировать давление, созданное начальным столбом воды, на высоту равную разнице уровней воды в среднем и нижнем сосудах — поэтому образовывается фонтан. Подробную инструкцию по созданию вечного фонтана Герона можно найти по ссылке: https://youtu.be/G_ekQiYd-ZU 5-6 класс. 2 год обучения
Что понадобится для занятия?
.
Людям повезло, что на нашей планете находятся достаточно большие залежи полезных ископаемых, способных стать источниками энергии. Но запасы эти не безграничны и постепенно истощаются. Очевидно, что когда-то месторождения природного газа, угля и нефти могут иссякнуть.
