ENERGIA A JEJ DRUHY

1.1 Charakteristika rozvíjanej prírodovednej predstavy

Energia sa nestráca - môže sa však premieňať z jedného druhu na iný

Na to, aby sa procesy alebo udalosti mohli vôbec odohrať, potrebujú energiu. Energiu nemožno vyrobiť ani zničiť. Možno ju však rôznymi spôsobmi preniesť z jedného telesa na druhé. Niektoré druhy energie dokážeme ľahko využiť, napr. elektrický prúd. Iné formy energie sú pre nás menej užitočné. Sem patrí, napr. časť energie, ktorá sa uvoľní pri spaľovaní fosílnych palív. 

Predmety alebo materiály sa využitím energie môžu rôzne meniť.Môžu sa napríklad pohybovať, možno ich ťahať alebo posúvať. Možno ich meniť ohriatím, ako to vidíme pri varení a tavení. Elektrický prúd rozsvecuje žiarovky. Vietor krúti veterné kolesá. 

Pri všetkých týchto zmenách sa energia prenáša z jedného predmetu na druhý. Palivá ako ropa, plyn, uhlie alebo drevo predstavujú zdroje energie. Niektoré zdroje energie môžeme využívať stále znovu a znovu, napr. vietor, vlny, slnečné svetlo, príliv a odliv. Sú obnoviteľné. Iné zdroje energie, napr. fosílne palivá, nie sú obnoviteľné. 

Prenos energie

V  predmetoch sa môže energia ukladať.Umožňuje to napríklad ich chemické zloženie (palivá, batérie). Energia sa však môže ukladať aj prostredníctvom pohybu, teploty či polohy.Ak predmet zdvihneme, môžeme doň uložiť energiu. Keď tento predmet potom pustíme a necháme ho spadnúť, premení sa v ňom uložená energia na pohyb. Ak istý predmet zohrejeme, má viac energie, ako keď je ten istý objekt studený. Teplý predmet zohrieva svoje okolie s chladnejšími predmetmi, až je teplota všetkých predmetov rovnaká. Rýchlosť, akou sa tak stane, závisí od druhu teplého objektu, a od materiálu, ktorý predmety oddeľuje (vodiče tepla alebo tepelné izolanty). Vnúti batérie sú chemikálie, v ktorých je uložená energia. Keď batériu pripojíme a začne ňou prúdiť elektrický prúd, táto energia sa uvoľní. Energia sa tak prenáša na iné súčasti elektrického obvodu a na okolie. Energiu možno prenášať rôzne: žiarením, mechanickou silou, ako zvuk vzduchom či ako svetlo vo vzduchu alebo vákuu. 

Mnohé procesy a fenomény – od rastu rastlín až po počasie – môžeme opísať ako výmenu energie. Prenos energie vedie takmer vždy k jej šíreniu.Tento proces nemožno obrátiť a energiu vznikajúcu pri pohybe častíc, teda teplo, nemožno len tak jednoducho znovu použiť. 

Energiu nemožno vytvoriť alebo zničiť. Ak sa energia prenáša z jedného predmetu na druhý, ostáva celkové množstvo energie vo vesmíre rovnaké.Množstvo energie, ktoré jeden predmet stratí, sa prenesie na iné predmety. Keď Slnko zohrieva Zem, stráca Slnko postupne energiu prostredníctvom žiarenia. Masa atómov predstavuje druh uloženej energie, ktorú nazývame aj jadrová energia. Rádioaktívne atómy túto energiu uvoľňujú, napríklad vo forme tepla. 

Spotreba energie

Celosvetovo spotreba energie stúpa.Príčinou je jednak čoraz väčší počet ľudí na zemi, jednak moderný životný štýl, ktorý si vyžaduje predovšetkým elektrickú energiu. Fosílne palivá, ktoré sa často používajú v elektrárňach a generátoroch, nie sú obnoviteľné. Okrem toho ich spaľovanie prispieva ku globálnemu otepľovaniu a klimatickým zmenám. Preto treba hľadať iné formy tvorby elektrickej energie, zároveň je však dôležité znížiť jej spotrebu a efektívnejšie využívať tú energiu, ktorú máme k dispozícii.

1.2 Navrhovaná úroveň rozvoja veľkej idei na 1. stupni základnej školy

Žiaci základných škôl už dokážu pochopiť nasledovnú časť tejto veľkej myšlienky a získať s ňou priamu skúsenosť: Predmety či materiály sa môžu rôznym spôsobom meniť. Možno ich pohybovať, napríklad ťahať auto, kotúľať loptu či posúvať vozík. K zmenám môže viesť aj zohriatie. Z vody sa varením stáva para, ľadové kocky sa roztápajú na vodu. K týmto zmenám dôjde prísunom tepla. Elektrický prúd rozsvecuje žiarovky. Vietor krúti veterné kolesá.

Pri všetkých týchto zmenách sa energia prenáša z jedného predmetu na iný (z dieťaťa na auto, na loptu alebo vozík, zo sporáka na vodu v hrnci). Palivá, napr. ropa, plyn, uhlie alebo drevo, predstavujú zdroje energie. Niektoré zdroje energie môžeme využívať stále znovu a znovu, napr. vietor, vlny, slnečné svetlo, príliv a odliv. Sú obnoviteľné. Iné zdroje energie, napr. fosílne palivá, nie sú obnoviteľné.