Etude d’une maladie
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Etude d’une maladie Die Sonne Was ist die Sonne? Die Sonne ist die bei weitem auffälligste Erscheinung in unserem Sonnensystem. Sie ist das größte Objekt und umfaßt nahezu 98 % der Masse des gesamten Sonnensystems. Einhundertundneun Erden würde es benötigen, um den Durchmesser der Sonne darzustellen, und in ihrem Inneren würden über 1,3 Millionen Erden Platz finden. Die äußere Schicht der Sonne nennt sich Photosphäre und besitzt eine Temperatur von 6.000° C. Diese Schicht besitzt eine fleckige Erscheinung wegen der turbulenten Energieeruptionen an der Oberfläche. Die Energie der Sonne entsteht tief in ihrem Inneren. Hier sind Temperatur (15.000.000° C) und Druck (340 Millionen Mal der Druck der Erdatmosphäre auf Meereshöhe) so hoch, daß eine Kernreaktion stattfindet. Diese Kernreaktion bewirkt, daß vier Protonen (oder Wasserstoff-Atomkerne) verschmelzen und ein Alpha-Teilchen (oder auch ein Helium-Atomkern) entsteht. Diese Alpha-Teilchen sind um 0,7 % leichter als vier Protonen zusammen. Diese Massendifferenz wird in Energie umgewandelt und durch einen Prozeß, der Konvektion genannt wird, an die Oberfläche getragen, wo sie als Licht und Hitze abstrahlt. Diese Energie benötigt eine Million Jahre, um an die Oberfläche zu gelangen. Zu jeder Sekunde werden 700 Millionen Tonnen Wasserstoff in Helium-Asche umgewandelt. Durch diesen Prozeß werden 5 Millionen Tonnen purer Energie abgestrahlt; mit der Zeit wird die Sonne dadurch leichter. Strom von der ...
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Deutsch
Etude d’une maladie
Die Sonne
Was ist die Sonne?
Die Sonne ist die bei weitem auffälligste Erscheinung in unserem Sonnensystem. Sie ist das
größte Objekt und umfaßt nahezu 98 % der Masse des gesamten Sonnensystems.
Einhundertundneun Erden würde es benötigen, um den Durchmesser der Sonne
darzustellen, und in ihrem Inneren würden über 1,3 Millionen Erden Platz finden. Die
äußere Schicht der Sonne nennt sich Photosphäre und besitzt eine Temperatur von
6.000° C. Diese Schicht besitzt eine fleckige Erscheinung wegen der turbulenten
Energieeruptionen an der Oberfläche.
Die Energie der Sonne entsteht tief in ihrem Inneren. Hier sind Temperatur (15.000.000° C)
und Druck (340 Millionen Mal der Druck der Erdatmosphäre auf Meereshöhe) so hoch, daß
eine Kernreaktion stattfindet. Diese Kernreaktion bewirkt, daß vier Protonen (oder
Wasserstoff-Atomkerne) verschmelzen und ein Alpha-Teilchen (oder auch ein Helium-
Atomkern) entsteht. Diese Alpha-Teilchen sind um 0,7 % leichter als vier Protonen
zusammen. Diese Massendifferenz wird in Energie umgewandelt und durch einen Prozeß,
der Konvektion genannt wird, an die Oberfläche getragen, wo sie als Licht und Hitze
abstrahlt. Diese Energie benötigt eine Million Jahre, um an die Oberfläche zu gelangen. Zu
jeder Sekunde werden 700 Millionen Tonnen Wasserstoff in Helium-
Asche
umgewandelt.
Durch diesen Prozeß werden 5 Millionen Tonnen purer Energie abgestrahlt; mit der Zeit
wird die Sonne dadurch leichter.
Strom von der Sonne
Man kann mit Hilfe von Solarzellen Energie erzeugen. Wie funktioniert das und was sind
Solarzellen?
Solarzellen bestehen aus Silicium, dem Hauptbestandteil von Sand und Quarz. Silicium ist
das zweithäufigste Element der Erde.
Aus Sand wird hochreines Silicium gewonnen, welches dann in einem komplizierten
Schmelzverfahren bei 1800° C zu einem monokristallinen Siliciumstab geformt wird.
Dieser wird in sehr dünne Scheiben geschnitten und man erhält die sogenannten “Wafer”.
Auf solch ein Wafer wird eine blaue Antireflexschicht aufgetragen. Sie verhindert, dass das
einfallende Licht reflektiert wird. Schliesslich werden an der Vorder- und Rückseite
elektrische Kontakte bei 800° C eingebrannt.
Eine Fläche von 1qm erhält eine Strahlungsleistung von 1000 W.
100-140 W dieser Leistung können mit Hilfe einer Solarzelle direkt in elektrische Energie
umgewandelt werden.
Alternative und erneuerbare
Energiequellen
Wieso ist die Entwicklung umweltfreundlicher Energie so wichtig?
Da der Energieverbrauch in Zukunft weltweit steigen wird, können wir nicht auf
Fossile Energiequellen, die bald erschöpft sind,
zurückgreifen.
Beim Kohlenkraftwerk wird durch die Verbrennung CO
2
, H
2
O, SO
2
und NO
x
in die
Luft geschleudert. Das ist sehr schädlich für die Umwelt, da der CO
2
den
Treibhauseffekt verursacht und die Erde sich global erwärmt. Dadurch schmelzen
die Pole und es entstehen schwere Überschwemmungen. Außerdem verursachen die
anderen Schadstoffe den sauren Regen, der fatale Folgen für die Waldbestände
hat und zur Folge auch für die gesamte Umwelt.
Die Atomenergie ist zwar “saubere“ Energie, aber der Atommüll ist sehr
problematisch. Er wird meistens tief in die Erde versunken, aber in den Fässern
entstehen mit der Zeit Spalten aus denen die Atome entringen können. Leider
braucht der Atommüll über tausend Jahre bis er wieder von der Natur abgebaut
werden kann.
Ein Kraftwerk stellt auch eine große Gefahr dar wenn die Sicherheitsmassnahmen
nicht eingehalten werden. (meistens in ärmeren Ländern) Tschernobyl zeigt uns
dass solche Explosionen weltweite und langwierige Folgen haben.
Es ist höchste Zeit dass wir unseren Energiebedarf durch Sonnenenergie oder
erneuerbare Energie decken,
denn wir haben die Verantwortung über unseren
Planeten und sollen dafür sorgen dass das vielfältige Leben noch weiter bestehen
kann.
Welche umweltfreundliche Energien gibt es noch außer der Sonnenenergie?
Biogas ist nachwachsende Energie aus Holz, Biodiesel, Stroh, Chinaschilf, Raps,
Bioabfälle Flüssig-und Festmist usw. Diese sind C0
2
-neutral, werden biologisch
schnell abgebaut und bei der Verbrennung werden weniger Schadgase an die Umwelt
abgegeben. Durch die Vergärung in der Biogasanlage entsteht einerseits
wertvoller mineralischer Dünger und andererseits Biogas.
Außerdem kann
die Biogas-Technik überall dort genutzt werden, wo Vergärung
stattfindet. ( z.B in Kläranlagen )
Die Produktion des Wassergases geschieht durch Elektrolyse des Wassers.
Bei dem Strom aus Wasser werden weder natürliche Ressourcen verbraucht, noch
werden Schadstoffe emittiert. Einziger Nachteil ist der Eingriff in das
Okosystem des Flusses: Veränderung der Fliessdynamik und Störung des
Lebensraumes.
Windkraftanlagen sind sehr umweltfreundlich, da keine Schadstoffe freigesetzt
werden. Leider ist diese Energieproduktion wetterabhängig und somit können
solche anlagen nur komplementär zu anderen Kraftwerken eingesetzt werden.
Exercice 1
Température moyenne au Findel
6
7
8
9
10
11
1947
1957
1967
1977
1987
1997
Année
Tempéature en °
On constate que la température moyenne au Findel a augmenté d’un degré pendant les
années de 1947 à 2000. La tendance augmente.
Exercice 2
Hauteur:
265 cm
Longueur:
1140 cm
Largeur:
738 cm
Volume
222949800 cm
3
222,9498 m
3
222949800 ml
222949,8 dm
3
Volume de
CO
2
66,88494 dm
3
Masse de CO
2
132,23153 g
On a calculé que la masse de CO
2
dans la salle de classe est égale à 132,2 g.
Exercice 3
Noémie
Activité
Consommation en litres Temps en h par jour Consommation par jour
Dormir
280
8
2240
I
Etre couché
400
2
800
I
Etre debout
450
10
4500
I
Aller a pied
1000
1
1000
I
Faire du velo
1400
1/2
700
I
courir
2600
1/2
1300
I
nettoyer les boxes
3100
2
6200
I
TOTAL
par jour
16740 l
par année
6110100 l
CO
2
242570.97 l
479562.8077 g
0.479562808 t
Anne
Dormir
280
8
2240
I
Etre couché
400
4
1600
I
Etre debout
450
9
4050
I
Aller a pied
1000
1
1000
I
Nager
2600
2
5200
I
TOTAL
par jour
14090 l
par année
5142850 l
CO
2
204171.145 l
403646.3537 g
0.403646354 t
Nous avons calculé la masse de CO
2
produite par notre corps par jour et par an.
Exercice 4
Noémie
Source d'énergie Consommation
Masse de CO
2
produite par famille
Noémie
Pétrole
Gaz
4,438 m
3
9319.8 kg
1863.96kg
Electricité
7118 kwh
4982.6 kg
996.52kg
Total par an
14302.4 kg
2860.48kg
Anne
Source d'énergie Consommation
Masse de CO
2
produite par famille
Anne
Pétrole
Gaz
2555 m
3
5365.5 kg 1341.375kg
Electricité
6020 kwh
4214 kg
1053.5kg
Total par an
9579.5 kg 2394.875kg
Nous avons calculé la masse de CO
2
produite par notre ménage.
Exercice 5
Secteur
Consommation en tep
Industrie
1000000
Transport
2000000
Autres
700000
Industrie
Transport
Autres
Noémie
Moyen de
transport
Emission de CO
2
en kg par
km
Distance parcourue par an
(km)
Consommation par an
(kg)
Voiture
0,3
912,5
273,75
Avion
0,16
par personne
5000
800
Train
0,04
par personne
3650
146
Autobus
0,03
par personne
3650
109,5
Bicyclette
négligeable
1100
Total par an
14312,5
1329,25
Anne
Moyen de
transport
Emission de CO2 en kg par
km
Distance parcourue par an
Consommation par an
Voiture
0,3
387,5
116,25
Avion
0,16
par personne
1700
272
Train
0,04
par personne
90
3,6
Autobus
0,03
par personne
3450
103,5
Bicyclette
négligeable
Total par an
5627,5
495,35
On a calculé la masse de CO
2
produite par notre usage de différents moyens de transport.
Exercice 6
Classe
Effectif
Effectif
cumulé
Fréquence
Fréquence
cumulée
[0;5000[
6
6
26,09
26,09
[5000;7500[
10
16
43,48
69,57
[7500;10000[
3
19
13,04
82,61
[10000;20000]
4
23
17,39
100
Total
23
/
100
/
diagramme en bâtons
0
2
4
6
8
10
12
2500
6250
8750
15000
centres
effectifs
On a fait une statistique qui montre la production annuelle de CO
2
par les élèves de notre
classe en classes.
Exercice 7
POINT 1
Source d'énergie
Production en % de la consommation
Production en gwh(10
9
Wh)
Hydro-électricité
1.97
344.01322
Eoliennes
0.41
71.59666
Biogaz
0.14
24.44764
Photovoltaique
0.02
3.49252
Total
2.54
443.55
1
174.626
POINT 2
20000*890=
17800000
Consommation totale
17800000
Nombre d'éoliennes à 500 kW
28
POINT 3
Surface de capteurs:
318394.4m
2
31.83944ha
On a calculé le nombre d’éoliennes et la surface de capteurs solaires photovoltaiques qu’il
faut pour couvrir la consommation d’électricité d’une ville de 20000 habitants.
