12. sınıf: Enerji Kaynakları ve Bilimsel Gelişmeler

Enerji kaynağı seçimi yalnız elde edilen enerji miktarıyla değerlendirilemez. Kaynağın üretimi, kullanımı, atıkları ve toplumsal etkileri de değerlendirmeye katılır. Bu ünitede fosil yakıtların çevresel etkileri, alternatif ve nükleer enerji, sürdürülebilir kalkınma ve nanoteknolojik gelişmeler farklı ölçütlerle ele alınır.

Fosil yakıt ve emisyon ilişkisi

Yakıt miktarı ile yanma ürünleri arasındaki ilişki dengelenmiş denklemden türetilir. Aynı enerji ihtiyacını karşılayan kaynaklar karşılaştırılıyorsa önce ortak enerji miktarına geçin. Kirletici oluşumunu azaltan önlem, sorunda hedeflenen etkiyle eşleşmelidir; tek bir emisyon değerini bütün çevresel etkilerin yerine kullanmayın.

Alternatif ve nükleer enerjiyi karşılaştırın

Yenilenebilirlik, süreklilik, maliyet, atık ve güvenlik farklı değerlendirme ölçütleridir. Nükleer enerjiye ilişkin çıkarımda elektrik üretimi ile yakıt ve atık süreçlerini ayrı değerlendirin. Bir tabloda en iyi seçeneği bulurken hangi ölçütün öncelikli olduğu ve verilen kısıtlar sonuca yön verir; her koşulda geçerli tek bir kaynak seçimi çıkarılamaz.

Sürdürülebilirlik ve nanoteknoloji

Sürdürülebilir kalkınma bugünkü ihtiyaçlarla gelecek kuşakların kaynaklarını birlikte ele alır. Nanoteknolojik bir malzemenin sağladığı işlevi üretim, maruziyet ve atık aşamalarındaki olası etkilerle karşılaştırın. Fayda ve risk iddialarını verilerle gerekçelendirin; yeni teknoloji olmasını tek başına üstünlük kanıtı saymayın.

İlgili kazanımlar

12.4.1.1 Fosil yakıtların çevreye zararlı etkilerini azaltmak için çözüm önerilerinde bulunur.
12.4.2.1 Alternatif enerji kaynaklarını tanır.
12.4.2.2 Nükleer enerji kullanımını bilim, toplum, teknoloji, çevre ve ekonomi açısından değerlendirir.
12.4.3.1 Sürdürülebilir hayat ve kalkınmanın toplum ve çevre için önemini kimya bilimi ile ilişkilendirerek açıklar.
12.4.4.1 Nanoteknoloji alanındaki gelişmeleri bilim, toplum, teknoloji, çevre ve ekonomiye etkileri açısından değerlendirir.

Çözümlü örnekler

Örnek 1

Dört farklı kömür örneğinin kütlece karbon oranları tabloda verilmiştir.

\begin{array}{|c|c|}\hline \text{Örnek} & \text{Karbon oranı (\%)} \\ \hline \text{I} & 97 \\ \hline \text{II} & 77 \\ \hline \text{III} & 64 \\ \hline \text{IV} & 54 \\ \hline\end{array}

Bu örneklerin aynı kütlelerinin yanmasıyla açığa çıkan ısıların (ısıl değerlerin) büyükten küçüğe doğru sıralanışı hangisidir?

A)
IV > III > II > I
B)
I > III > II > IV
C)
I > II > III > IV
D)
I > II > IV > III
E)
IV > I > II > III

Çözümü ve cevabı göster

↔ Uzun ifadeleri yatay kaydırabilirsiniz.

1. Adım (Kimya: model ve işlem): Kömürün yanmasında enerjinin büyük kısmı karbonun yükseltgenmesinden gelir.

\text{karbon oranları}\Longrightarrow \text{I}:\ 97,\ \text{II}:\ 77,\ \text{III}:\ 64,\ \text{IV}:\ 54

2. Adım (Kimya: model ve işlem): Karbon oranı arttıkça (turba < linyit < taş kömürü < antrasit) ısıl değer artar.

\text{I}:\ 97,\ \text{II}:\ 77,\ \text{III}:\ 64,\ \text{IV}:\ 54\Longrightarrow \text{I > II > III > IV}

Cevap

I > II > III > IV

Örnek 2

Hidrojenin yakıt olarak kullanımıyla ilgili aşağıdaki ifadelerden hangileri doğrudur? I. Sodyum bor hidrür (NaBH₄) hidrojen depolama ve taşımada kullanılabilen bir bileşiktir. II. Hidrojen doğada yalnızca serbest H₂ gazı hâlinde bulunur. III. Hidrojen üretiminin çevresel etkisi kullanılan enerji kaynağından bağımsızdır.

A)
I ve III
B)
I, II ve III
C)
Yalnız I
D)
Yalnız II
E)
I ve II

Çözümü ve cevabı göster

↔ Uzun ifadeleri yatay kaydırabilirsiniz.

1. Adım (Kimya: model ve işlem): Hidrojen bir enerji taşıyıcısıdır; sudan elektrolizle üretilmesi enerji ister. Üretiminde fosil veya yenilenebilir kaynaklar kullanılabilir; çevresel etkisi üretim yöntemine ve kullanılan enerjiye bağlıdır. Saf hidrojen oksijenle yandığında su oluşur.

\text{I, II, III ifadeleri}\Longrightarrow \text{I: doğru},\ \text{II: yanlış},\ \text{III: yanlış}

2. Adım (Kimya: model ve işlem): Doğru olan ifadeler seçilir.

\text{I: doğru},\ \text{II: yanlış},\ \text{III: yanlış}\Longrightarrow \text{Yalnız I}

Cevap

Yalnız I

Örnek 3

Geri dönüşüm ve sürdürülebilir kalkınma ile ilgili aşağıdaki ifadelerden hangileri doğrudur? I. Cam şişeler hiçbir şekilde geri dönüştürülemez. II. Kâğıdın geri dönüştürülmesi ağaç kesimini azaltır. III. Metaller özelliklerini kaybetmeden defalarca geri dönüştürülebilir.

A)
I ve II
B)
I, II ve III
C)
Yalnız I
D)
II ve III
E)
Yalnız III

Çözümü ve cevabı göster

↔ Uzun ifadeleri yatay kaydırabilirsiniz.

1. Adım (Kimya: model ve işlem): Geri dönüşüm ham madde ve enerji tasarrufu sağlar, atığı ekonomik değere dönüştürür ve çevre kirliliğini azaltır.

\text{I, II, III ifadeleri}\Longrightarrow \text{I: yanlış},\ \text{II: doğru},\ \text{III: doğru}

2. Adım (Kimya: model ve işlem): Doğru olan ifadeler seçilir.

\text{I: yanlış},\ \text{II: doğru},\ \text{III: doğru}\Longrightarrow \text{II ve III}

Cevap

II ve III

Sık yapılan hatalar

Yenilenebilir enerji kaynaklarının her aşamada sıfır çevresel etki taşıdığını düşünmek.
Eşit yakıt kütlesi karşılaştırmasını eşit enerji karşılaştırması gibi kullanmak.
Nanoteknolojik bir ürünün yalnız faydasını okuyup maruziyet ve atık koşullarını dışlamak.

Uygulama ve etkinlik sınırları

Enerji tesisi incelemesi, araştırma raporu, sunum ve nanoteknoloji projesi bu sayfada gerçekleştirilmiş sayılmaz; örnekler verilen verilere dayalı kararları kapsar.

Çalışmaya devam edin

Öğrenci alanında çalış Öğretmen alanında hazırla

Sınıf konularına dön