الشكل ٥ - كتاب العلوم - الصف 8 - الفصل 2 - المملكة العربية السعودية

الكتاب: كتاب العلوم - الصف 8 - الفصل 2 | المادة: العلوم | المرحلة: الصف 8 | الفصل الدراسي: 2

الدولة: المملكة العربية السعودية | المنهج: المنهج السعودي - وزارة التعليم

الدرس: الشكل ٥

📚 معلومات الصفحة

الكتاب: كتاب العلوم - الصف 8 - الفصل 2 | المادة: العلوم | المرحلة: الصف 8 | الفصل الدراسي: 2

الدولة: المملكة العربية السعودية | المنهج: المنهج السعودي - وزارة التعليم

نوع المحتوى: درس تعليمي

📝 ملخص الصفحة

📚 الطاقة الكهرومائية وطاقة الرياح

المفاهيم الأساسية

الطاقة الكهرومائية (Hydroelectric Power): طاقة ناتجة عن استثمار طاقة المياه الساقطة لتشغيل مولدات الكهرباء.

طاقة الرياح (Wind Power): مورد للطاقة المتجددة يمكن استخدامه لتوليد الطاقة الكهربائية عن طريق تحريك تروس التوربينات المتصلة بالمولدات.

خريطة المفاهيم

```markmap

موارد البيئة وحمايتها

الدرس الثالث: تقليل استخدام الوقود الأحفوري والطاقة المتجددة

بدائل الوقود الأحفوري (مصادر الطاقة المتجددة)

#### الطاقة الكهرومائية

##### كيف تعمل؟

###### ١. طاقة وضع الماء (خلف السد)

###### ٢. الطاقة الحركية للماء

###### ٣. الطاقة الحركية للمحرك التوربيني

###### ٤. الطاقة الكهربائية الخارجة من المولد

##### لماذا تعد متجددة؟

###### لأنها تستخدم الماء كمصدر متجدد

##### المزايا

###### غير ملوثة للهواء (لا يتم حرق وقود)

##### السلبيات (تحفظات بيئية)

###### بناء السدود يؤدي إلى:

####### غمر مساحات واسعة من الأراضي

####### تدمير المواطن البيئية

####### تحويل جزء من النهر إلى بحيرة

#### طاقة الرياح

##### كيف تعمل؟

###### تحرك الرياح مراوح التوربينات المتصلة بالمولدات

##### شرط التشغيل

###### سرعة رياح لا تقل عن ٣٢ كم/ساعة

##### المزايا

###### غير ملوثة للهواء

##### السلبيات

###### لا يمكن توليد الكهرباء إلا عند وجود الرياح

###### نسبة قليلة من الكهرباء المستخدمة في العالم

```

نقاط مهمة

  • تتحول الطاقة في المحطة الكهرومائية من: طاقة وضع الماء → طاقة حركية للماء → طاقة حركية للتوربين → طاقة كهربائية.
  • العامل المشترك بين الطاقة الكهرومائية وطاقة الرياح هو أنهما مصدران متجددان للطاقة و غير ملوثين للهواء.
  • لكل مصدر عيوب بيئية أو تشغيلية تمنع الاعتماد الكلي عليه.

📋 المحتوى المنظم

📖 محتوى تعليمي مفصّل

الشكل ٥

نوع: محتوى تعليمي

الطاقة الكهرومائية

نوع: محتوى تعليمي

يمكن استخدام الماء بوصفه مصدراً للطاقة المتجددة لتوليد الكهرباء كما في الشكل ٥. فالطاقة الكهرومائية Hydroelectric Power طاقة ناتجة عن استثمار طاقة المياه الساقطة لتشغيل مولدات الكهرباء. وتتميز هذه الطريقة بأنها غير ملوثة للهواء؛ إذ لا يتم حرق الوقود خلالها، إلا أن هناك بعض التحفظات البيئية على استخدام هذه الطريقة؛ إذ يجب بناء سدود بالقرب من محطات توليد الكهرباء لكي يكون ارتفاع الماء كافياً لتحريك المحركات في المولدات، مما يؤدي إلى غمر مساحات واسعة من الأراضي خلف السدود، ويترتب عليه تدمير المواطن البيئية، وتحويل جزء من النهر إلى بحيرة.

الشكل ٦

نوع: محتوى تعليمي

طاقة الرياح

نوع: محتوى تعليمي

تعد طاقة الرياح Wind Power مورداً آخر للطاقة المتجددة يمكن استخدامها لتوليد الطاقة الكهربائية؛ إذ تعمل الرياح على تحريك تروس التوربينات المتصلة بالمولدات الموضحة بالشكل ٦، فتنتج الكهرباء. ولا تنتج الكهرباء إلا عندما تصل سرعة الرياح إلى ٣٢ كلم / ساعة على الأقل. ويعد هذا المصدر غير ملوث للهواء إلا أنه لا يمكن توليد الكهرباء بهذه الطريقة إلا عند وجود الرياح. وعلى الرغم من أن نسبة الطاقة الكهربائية التي يتم توليدها باستخدام قوة الرياح لا تشكل إلا نسبة ضئيلة من الكهرباء المستخدمة في العالم.

نوع: محتوى تعليمي

تعمل مراوح الهواء بنفس مبدأ منشآت الطاقة، وبدلاً من إدارة المحرك التي تحركها الرياح. من إدارة المحرك التي تحركها الرياح.

صف

نوع: محتوى تعليمي

صف بعض مزايا وسلبيات استعمال مراوح الهواء.

نوع: METADATA

۱۱۸

🔍 عناصر مرئية

الشكل ٥

Diagram illustrating hydroelectric power generation. Shows a dam holding back water, a penstock directing water flow to a turbine, a generator connected to the turbine, and transmission lines carrying electricity away. Labels indicate: 1. طاقة وضع الماء (Potential energy of water), 2. الطاقة الحركية للماء (Kinetic energy of water), 3. الطاقة الحركية للمحرك التوربيني (Kinetic energy of the turbine engine), 4. الطاقة الكهربائية الخارجة من المولد (Electrical energy from the generator), 5. خطوط نقل الطاقة (Power transmission lines).

الشكل ٦

Photograph of wind turbines on a hilltop, with two prominent turbines in the foreground and more in the background. The sky is visible above.

📄 النص الكامل للصفحة

--- SECTION: الشكل ٥ --- الطاقة الكهرومائية يمكن استخدام الماء بوصفه مصدراً للطاقة المتجددة لتوليد الكهرباء كما في الشكل ٥. فالطاقة الكهرومائية Hydroelectric Power طاقة ناتجة عن استثمار طاقة المياه الساقطة لتشغيل مولدات الكهرباء. وتتميز هذه الطريقة بأنها غير ملوثة للهواء؛ إذ لا يتم حرق الوقود خلالها، إلا أن هناك بعض التحفظات البيئية على استخدام هذه الطريقة؛ إذ يجب بناء سدود بالقرب من محطات توليد الكهرباء لكي يكون ارتفاع الماء كافياً لتحريك المحركات في المولدات، مما يؤدي إلى غمر مساحات واسعة من الأراضي خلف السدود، ويترتب عليه تدمير المواطن البيئية، وتحويل جزء من النهر إلى بحيرة. --- SECTION: الشكل ٦ --- طاقة الرياح تعد طاقة الرياح Wind Power مورداً آخر للطاقة المتجددة يمكن استخدامها لتوليد الطاقة الكهربائية؛ إذ تعمل الرياح على تحريك تروس التوربينات المتصلة بالمولدات الموضحة بالشكل ٦، فتنتج الكهرباء. ولا تنتج الكهرباء إلا عندما تصل سرعة الرياح إلى ٣٢ كلم / ساعة على الأقل. ويعد هذا المصدر غير ملوث للهواء إلا أنه لا يمكن توليد الكهرباء بهذه الطريقة إلا عند وجود الرياح. وعلى الرغم من أن نسبة الطاقة الكهربائية التي يتم توليدها باستخدام قوة الرياح لا تشكل إلا نسبة ضئيلة من الكهرباء المستخدمة في العالم. تعمل مراوح الهواء بنفس مبدأ منشآت الطاقة، وبدلاً من إدارة المحرك التي تحركها الرياح. من إدارة المحرك التي تحركها الرياح. --- SECTION: صف --- صف بعض مزايا وسلبيات استعمال مراوح الهواء. ۱۱۸ --- VISUAL CONTEXT --- **DIAGRAM**: الشكل ٥ Description: Diagram illustrating hydroelectric power generation. Shows a dam holding back water, a penstock directing water flow to a turbine, a generator connected to the turbine, and transmission lines carrying electricity away. Labels indicate: 1. طاقة وضع الماء (Potential energy of water), 2. الطاقة الحركية للماء (Kinetic energy of water), 3. الطاقة الحركية للمحرك التوربيني (Kinetic energy of the turbine engine), 4. الطاقة الكهربائية الخارجة من المولد (Electrical energy from the generator), 5. خطوط نقل الطاقة (Power transmission lines). Context: Illustrates the process of converting potential and kinetic energy of water into electrical energy. **FIGURE**: الشكل ٦ Description: Photograph of wind turbines on a hilltop, with two prominent turbines in the foreground and more in the background. The sky is visible above. Context: Shows wind turbines, the primary equipment used for wind power generation.

✅ حلول أسئلة الكتاب الرسمية

عدد الأسئلة: 2

سؤال 5: س: لماذا تُعد الطاقة الكهرومائية طاقة متجددة؟

الإجابة: ج: لأنها تستخدم الماء مصدرًا لها، والماء مورد متجدد لا ينفد.

خطوات الحل:

  1. | العنصر | الوصف | |--------|--------| | **المعطيات** | الطاقة الكهرومائية تستخدم الماء لتوليد الكهرباء. | | **المطلوب** | تفسير سبب تصنيف الطاقة الكهرومائية كطاقة **متجددة**. |
  2. **المبدأ المستخدم:** تُصنف الطاقة على أنها **متجددة** إذا كان مصدرها طبيعياً ويتجدد باستمرار ولا ينضب مع الاستخدام البشري.
  3. **خطوات التفسير:** 1. تعتمد الطاقة الكهرومائية على حركة الماء (عادة من السدود أو الأنهار) لتدوير التوربينات وتوليد الكهرباء. 2. مصدر هذه الطاقة هو **دورة الماء في الطبيعة** (التبخر، التكثف، الهطول) التي تغذي الأنهار والمسطحات المائية باستمرار. 3. تعتبر هذه الدورة مستمرة ولا تتوقف بسبب النشاط البشري، مما يجعل مصدر الطاقة (الماء) **مورداً متجدداً**. 4. لا يؤدي استخدام الماء في توليد الكهرباء إلى استنفاد المصدر الأساسي (دورة الماء) على المدى الطويل.
  4. > **ملاحظة:** التجديد هنا يعني أن الماء يعود إلى مصادره عبر الدورة الطبيعية، مما يضمن استمرارية توفر المصدر. **الإجابة النهائية:** تُعتبر الطاقة الكهرومائية **مصدراً متجدداً للطاقة** لأنها تعتمد على قوة تدفق المياه، والماء ضمن دورته الطبيعية يُعد مورداً يتجدد ذاتياً ولا يختفي بسبب الاستهلاك البشري المباشر لتوليد الطاقة.

سؤال 7: س: فسر مزايا وعيوب مزارع الرياح.

الإجابة: مزايا: مصدر متجدد، لا تلوث. العيوب: الرياح غير منتظمة، تسبب ضوضاء، وقد تؤثر في الطيور.

خطوات الحل:

  1. | العنصر | الوصف | |--------|--------| | **المعطيات** | مزارع الرياح هي محطات تستخدم توربينات لتحويل طاقة الرياح إلى كهرباء. | | **المطلوب** | شرح **مزايا** و**عيوب** إنشاء وتشغيل مزارع الرياح. |
  2. **المبدأ المستخدم:** تقييم أي تقنية لتوليد الطاقة يتطلب تحليلاً موضوعياً لإيجابياتها (المزايا) وسلبياتها (العيوب) البيئية والاقتصادية والتشغيلية.
  3. **الخطوة 1: مزايا مزارع الرياح** | الميزة | الشرح | |--------|--------| | **مصدر متجدد** | طاقة الرياح لا تنفد وهي متوفرة باستمرار في الطبيعة، مما يجعلها بديلاً مستداماً عن الوقود الأحفوري. | | **صديقة للبيئة** | عملية توليد الكهرباء لا تصدر **غازات دفيئة** مسببة للاحتباس الحراري ولا تنتج **ملوثات هواء** ضارة. | | **تكاليف تشغيل منخفضة** | بعد الإنشاء، تكون تكلفة الوقود (الرياح) مجانية، مما يخفض تكلفة إنتاج الكهرباء على المدى الطويل. |
  4. **الخطوة 2: عيوب مزارع الرياح** | العيب | الشرح | |-------|--------| | **عدم الانتظام** | سرعة واتجاه الرياح **متغيران**، مما يؤدي إلى توليد كهرباء **غير مستقر** ويحتاج إلى دعم بمصادر طاقة أخرى أو أنظمة تخزين. | | **التأثير البصري والضوضاء** | التوربينات كبيرة الحجم وقد تُعتبر **تشويهاً للمنظر الطبيعي**، كما أن دورانها يولد **ضوضاء** قد تزعج السكان القريبين. | | **التأثير على الحياة البرية** | قد تتعارض ريش التوربينات مع مسارات هجرة **الطيور** والخفافيش، مما يتسبب في إصابتها أو موتها. | | **التكلفة الأولية** | تكاليف إنشاء المزرعة ونقل التوربينات الضخمة وتركيبها مرتفعة جداً. | | **اعتمادها على الموقع** | تحتاج إلى مواقع ذات **رياح قوية ومستمرة**، وغالباً ما تكون بعيدة عن مراكز الاستهلاك، مما يتطلب بنية تحتية لنقل الكهرباء. |
  5. > **ملاحظة:** التطور التكنولوجي يسعى باستمرار للتخفيف من هذه العيوب، مثل تصميم توربينات أكثر هدوءاً وتقنيات للحد من أضرارها على الطيور. **الإجابة النهائية:** تتمثل **مزايا** مزارع الرياح الرئيسية في كونها مصدر طاقة **نظيف ومتجدد** مع تكاليف تشغيل منخفضة. أما **عيوبها** فتشمل التقطع في الإنتاج بسبب عدم انتظام الرياح، والتأثيرات السلبية المحتملة على المشهد الطبيعي والضوضاء والحياة البرية، بالإضافة إلى التكلفة المرتفعة للإطلاق واعتمادها الكبير على الموقع المناسب.

🎴 بطاقات تعليمية للمراجعة

عدد البطاقات: 3 بطاقة لهذه الصفحة

ما هو التعريف الصحيح للطاقة الكهرومائية؟

  • أ) طاقة ناتجة عن احتراق الوقود لتسخين الماء وتحويله إلى بخار يحرك التوربينات.
  • ب) طاقة مستخلصة من حرارة باطن الأرض لتسخين الماء وتوليد البخار.
  • ج) هي طاقة ناتجة عن استثمار طاقة المياه الساقطة لتشغيل مولدات الكهرباء.
  • د) طاقة تستخدم خلايا شمسية لتحويل ضوء الشمس إلى كهرباء.

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: هي طاقة ناتجة عن استثمار طاقة المياه الساقطة لتشغيل مولدات الكهرباء.

الشرح: الطاقة الكهرومائية هي طريقة لتوليد الكهرباء تعتمد على تحويل طاقة الوضع والحركة للماء المتساقط إلى طاقة كهربائية باستخدام التوربينات والمولدات.

تلميح: فكر في كيفية استخدام حركة الماء لتوليد الكهرباء.

التصنيف: تعريف | المستوى: سهل

لماذا تُصنف الطاقة الكهرومائية كمصدر للطاقة المتجددة؟

  • أ) لأنها لا تتطلب حرق الوقود الأحفوري وبالتالي لا تلوث البيئة.
  • ب) لأنها تستخدم الماء كمصدر، والماء مورد يتجدد باستمرار ضمن دورته الطبيعية.
  • ج) لأن تكلفة إنشائها وتشغيلها منخفضة جداً على المدى الطويل.
  • د) لأنها متوفرة في معظم المناطق حول العالم بكميات كبيرة.

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: لأنها تستخدم الماء كمصدر، والماء مورد يتجدد باستمرار ضمن دورته الطبيعية.

الشرح: 1. تعتمد الطاقة الكهرومائية على حركة الماء. 2. الماء يتجدد طبيعياً عبر دورة الماء المستمرة. 3. هذا التجدد الطبيعي يضمن استمرارية المصدر دون نفاد مع الاستخدام البشري.

تلميح: اربط تجدد الطاقة بمصدرها الأساسي.

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: متوسط

أي من الآتي يصف بشكل صحيح أبرز مزايا وعيوب طاقة الرياح؟

  • أ) المزايا: تحتاج لمساحة أرضية صغيرة. العيوب: لا يمكن استخدامها إلا في الأماكن الباردة.
  • ب) المزايا: مصدر متجدد ولا يلوث الهواء. العيوب: الرياح غير منتظمة، وتسبب ضوضاء، وقد تؤثر في الطيور.
  • ج) المزايا: تولد كميات هائلة من الكهرباء بكفاءة عالية. العيوب: تتطلب حرق وقود لتشغيل التوربينات.
  • د) المزايا: يمكن توليدها في أي مكان وزمان. العيوب: تنتج غازات دفيئة بكميات كبيرة.

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: المزايا: مصدر متجدد ولا يلوث الهواء. العيوب: الرياح غير منتظمة، وتسبب ضوضاء، وقد تؤثر في الطيور.

الشرح: 1. طاقة الرياح مصدر طبيعي متجدد ونظيف. 2. من عيوبها أنها تعتمد على توفر الرياح التي هي غير منتظمة، وقد تسبب التوربينات ضوضاء وتؤثر على الحياة البرية كالطيور.

تلميح: فكر في الجوانب الإيجابية والسلبية لاستخدام الرياح لتوليد الكهرباء.

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: متوسط