Q: در یک نیروگاه فسیلی، از هر $100$ واحد انرژی ورودی سوخت، $35$ واحد به انرژی الکتریکی تبدیل میشود. از این مقدار، $7$ واحد در خطوط انتقال تلف میشود. اگر نیروگاهی $4000$ واحد انرژی از سوخت مصرف کند، چند واحد انرژی الکتریکی نهایتاً به دست مصرفکننده میرسد؟

$1120$ واحد — «$1120$ واحد» درست است. محاسبه: $4000 \times \frac{35}{100} = 1400$ واحد برق تولیدی؛ تلفات $1400 \times \frac{7}{35} = 280$؛ باقیمانده $1400 - 280 = 1120$. «$980$ واحد» رد میشود چون از یک محاسبهٔ نادرست ناشی میشود که در آن نسبت تلفات بهاشتباه ۷ از ۱۰ (یعنی $30\%$) در نظر گرفته شده، نه ۷ از ۳۵ (یعنی $20\%$)؛ در نتیجه باقیمانده بهغلط $1400 \times 0.7 = 980$ محاسبه شده است، در حالیکه نسبت درست تلفات $\frac{7}{35}=0.2$ است. «$1400$ واحد» رد میشود چون تلفات را در نظر نگرفته. «$1280$ واحد» رد میشود چون $4000 \times 0.32 = 1280$ (نسبت اشتباه). تلهٔ تستی این سؤال این است که دانشآموز گاهی تلفات را از انرژی ورودی محاسبه میکند (7 از 100) در حالی که تلفات 7 واحد از 35 واحد برق تولیدی است، یعنی $\frac{7}{35}=0.2$ از برق تولیدی.

Q: کدام یک از عبارتهای زیر دربارهٔ زیستگاز و گاز طبیعی درست است؟

گاز طبیعی سوختی فسیلی و تجدیدناپذیر است، ولی زیستگاز از تجزیهٔ پسماند کشاورزی و تجدیدپذیر است. — «گاز طبیعی سوختی فسیلی و تجدیدناپذیر است، ولی زیستگاز از تجزیهٔ پسماند کشاورزی و تجدیدپذیر است» درست است؛ زیرا معیار تجدیدپذیری زمان تشکیل است، نه سوختن یا نسوختن. «زیستگاز و گاز طبیعی هر دو منابع انرژی تجدیدپذیر و کاملاً یکسان محسوب میشوند» رد میشود زیرا گاز طبیعی تجدیدناپذیر است. «زیستگاز درست مانند گاز طبیعی، از بقایای جانداران میلیونها سال پیش تشکیل شده است» رد میشود زیرا زیستگاز از تجزیهٔ پسماند کشاورزی همین امروز تولید میشود، نه از بقایای دیرینه. «هر دو گاز در سوختن دیاکسیدکربن آزاد میکنند و به همین دلیل هر دو تجدیدناپذیرند» رد میشود زیرا آزادسازی $CO_2$ ربطی به تجدیدپذیری ندارد؛ تجدیدپذیری فقط به سرعت جایگزینی منبع بستگی دارد. تلهٔ تستی این سؤال این است که دانشآموز چون هر دو «گاز سوختنی»اند، فکر میکند منشأ و تجدیدپذیریشان هم یکسان است.

Q: کدام یک از گزینههای زیر مهمترین چالش زیستمحیطی بلندمدت مرتبط با انرژی هستهای را بهدرستی بیان میکند؟

زبالههای رادیواکتیو با عمر طولانی که باید ایمن نگهداری شوند. — «زبالههای رادیواکتیو با عمر طولانی که باید ایمن نگهداری شوند» درست است؛ این زبالهها میتوانند برای هزاران سال فعالیت پرتوزایی خطرناکی داشته باشند و باید در محلهای ویژه و دور از دسترس نگهداری شوند. «تولید گازهای گلخانهای فراوان در فرایند شکافت هستهای» رد میشود زیرا شکافت هستهای، برخلاف سوختن سوخت فسیلی، گاز گلخانهای تولید نمیکند. «نیاز به خطوط لولهٔ زیرزمینی برای انتقال سوخت هستهای» رد میشود زیرا این ویژگی مربوط به انتقال نفت و گاز است، نه سوخت هستهای. «بازده بسیار پایین نیروگاههای هستهای در مقایسه با نیروگاههای فسیلی» رد میشود زیرا بازده این دو نوع نیروگاه تقریباً مشابه (حدود $35\%$) است. تلهٔ تستی این سؤال این است که دانشآموز چالش هستهای را با آلودگی هوا اشتباه بگیرد، درحالیکه چالش اصلی و بلندمدت آن دفع ایمن زباله رادیواکتیو است، نه آلودگی هوا.

Q: در پایان سال ۱۴۰۰، کل توان نیروگاههای برق ایران ۸۵ هزار مگاوات و ظرفیت نیروگاههای بادی ایران ۳۰۰ مگاوات بوده است. سهم نیروگاههای بادی از کل توان تولیدی ایران چند درصد است؟ (نتیجه را تا دو رقم اعتبار بنویسید.)

$0/35\%$ — «$0/35\%$» درست است زیرا $\frac{300}{85000} \times 100 = 0/3529\% \approx 0/35\%$. «$0/035\%$» رد میشود چون یک دهم مقدار واقعی است. «$3/5\%$» رد میشود چون ۱۰ برابر مقدار واقعی است. «$35\%$» رد میشود چون ۱۰۰ برابر مقدار واقعی است. تلهٔ تستی این سؤال جابهجایی ممیز در محاسبه درصد است که دانشآموز ممکن است نسبت ۳۰۰ به ۸۵۰۰۰ را اشتباه در درصد تبدیل کند.

Question 1

در یک نیروگاه فسیلی، از هر $100$ واحد انرژی ورودی سوخت، $35$ واحد به انرژی الکتریکی تبدیل می‌شود. از این مقدار، $7$ واحد در خطوط انتقال تلف می‌شود. اگر نیروگاهی $4000$ واحد انرژی از سوخت مصرف کند، چند واحد انرژی الکتریکی نهایتاً به دست مصرف‌کننده می‌رسد؟

Accepted Answer

$1120$ واحد — «$1120$ واحد» درست است. محاسبه: $4000 	imes \frac{35}{100} = 1400$ واحد برق تولیدی؛ تلفات $1400 	imes \frac{7}{35} = 280$؛ باقی‌مانده $1400 - 280 = 1120$. «$980$ واحد» رد می‌شود چون از یک محاسبهٔ نادرست ناشی می‌شود که در آن نسبت تلفات به‌اشتباه ۷ از ۱۰ (یعنی $30\%$) در نظر گرفته شده، نه ۷ از ۳۵ (یعنی $20\%$)؛ در نتیجه باقی‌مانده به‌غلط $1400 	imes 0.7 = 980$ محاسبه شده است، در حالی‌که نسبت درست تلفات $\frac{7}{35}=0.2$ است. «$1400$ واحد» رد می‌شود چون تلفات را در نظر نگرفته. «$1280$ واحد» رد می‌شود چون $4000 	imes 0.32 = 1280$ (نسبت اشتباه). تلهٔ تستی این سؤال این است که دانش‌آموز گاهی تلفات را از انرژی ورودی محاسبه می‌کند (7 از 100) در حالی که تلفات 7 واحد از 35 واحد برق تولیدی است، یعنی $\frac{7}{35}=0.2$ از برق تولیدی.

Question 2

در میان سوخت‌های فسیلی، کدام یک به‌ازای هر واحد انرژی تولیدشده، کمترین مقدار دی‌اکسیدکربن را آزاد می‌کند؟

Accepted Answer

گاز طبیعی — «گاز طبیعی» درست است زیرا در میان سه سوخت فسیلی، گاز طبیعی به‌ازای هر واحد انرژی تولیدشده کمترین دی‌اکسیدکربن را آزاد می‌کند. «زغال‌سنگ» رد می‌شود زیرا برعکس، در میان سوخت‌های فسیلی بیشترین دی‌اکسیدکربن را آزاد می‌کند. «نفت خام» رد می‌شود زیرا آلودگی آن میان زغال‌سنگ و گاز طبیعی قرار دارد، نه کمترین. «اورانیوم» رد می‌شود زیرا اصلاً سوخت فسیلی نیست، بلکه سوخت نیروگاه هسته‌ای است. تلهٔ تستی این سؤال این است که دانش‌آموز ممکن است اورانیوم را به اشتباه در ردهٔ سوخت‌های فسیلی قرار دهد، درحالی‌که سوخت هسته‌ای دسته‌ای کاملاً جداست.

Question 3

کدام یک از عبارت‌های زیر دربارهٔ زیست‌گاز و گاز طبیعی درست است؟

Accepted Answer

گاز طبیعی سوختی فسیلی و تجدیدناپذیر است، ولی زیست‌گاز از تجزیهٔ پسماند کشاورزی و تجدیدپذیر است. — «گاز طبیعی سوختی فسیلی و تجدیدناپذیر است، ولی زیست‌گاز از تجزیهٔ پسماند کشاورزی و تجدیدپذیر است» درست است؛ زیرا معیار تجدیدپذیری زمان تشکیل است، نه سوختن یا نسوختن. «زیست‌گاز و گاز طبیعی هر دو منابع انرژی تجدیدپذیر و کاملاً یکسان محسوب می‌شوند» رد می‌شود زیرا گاز طبیعی تجدیدناپذیر است. «زیست‌گاز درست مانند گاز طبیعی، از بقایای جانداران میلیون‌ها سال پیش تشکیل شده است» رد می‌شود زیرا زیست‌گاز از تجزیهٔ پسماند کشاورزی همین امروز تولید می‌شود، نه از بقایای دیرینه. «هر دو گاز در سوختن دی‌اکسیدکربن آزاد می‌کنند و به همین دلیل هر دو تجدیدناپذیرند» رد می‌شود زیرا آزادسازی $CO_2$ ربطی به تجدیدپذیری ندارد؛ تجدیدپذیری فقط به سرعت جایگزینی منبع بستگی دارد. تلهٔ تستی این سؤال این است که دانش‌آموز چون هر دو «گاز سوختنی»اند، فکر می‌کند منشأ و تجدیدپذیری‌شان هم یکسان است.

Question 4

کدام یک از گزینه‌های زیر مهمترین چالش زیست‌محیطی بلندمدت مرتبط با انرژی هسته‌ای را به‌درستی بیان می‌کند؟

Accepted Answer

زباله‌های رادیواکتیو با عمر طولانی که باید ایمن نگهداری شوند. — «زباله‌های رادیواکتیو با عمر طولانی که باید ایمن نگهداری شوند» درست است؛ این زباله‌ها می‌توانند برای هزاران سال فعالیت پرتوزایی خطرناکی داشته باشند و باید در محل‌های ویژه و دور از دسترس نگهداری شوند. «تولید گازهای گلخانه‌ای فراوان در فرایند شکافت هسته‌ای» رد می‌شود زیرا شکافت هسته‌ای، برخلاف سوختن سوخت فسیلی، گاز گلخانه‌ای تولید نمی‌کند. «نیاز به خطوط لولهٔ زیرزمینی برای انتقال سوخت هسته‌ای» رد می‌شود زیرا این ویژگی مربوط به انتقال نفت و گاز است، نه سوخت هسته‌ای. «بازده بسیار پایین نیروگاه‌های هسته‌ای در مقایسه با نیروگاه‌های فسیلی» رد می‌شود زیرا بازده این دو نوع نیروگاه تقریباً مشابه (حدود $35\%$) است. تلهٔ تستی این سؤال این است که دانش‌آموز چالش هسته‌ای را با آلودگی هوا اشتباه بگیرد، درحالی‌که چالش اصلی و بلندمدت آن دفع ایمن زباله رادیواکتیو است، نه آلودگی هوا.

Question 5

در پایان سال ۱۴۰۰، کل توان نیروگاه‌های برق ایران ۸۵ هزار مگاوات و ظرفیت نیروگاه‌های بادی ایران ۳۰۰ مگاوات بوده است. سهم نیروگاه‌های بادی از کل توان تولیدی ایران چند درصد است؟ (نتیجه را تا دو رقم اعتبار بنویسید.)

Accepted Answer

$0/35\%$ — «$0/35\%$» درست است زیرا $\frac{300}{85000} 	imes 100 = 0/3529\% \approx 0/35\%$. «$0/035\%$» رد می‌شود چون یک دهم مقدار واقعی است. «$3/5\%$» رد می‌شود چون ۱۰ برابر مقدار واقعی است. «$35\%$» رد می‌شود چون ۱۰۰ برابر مقدار واقعی است. تلهٔ تستی این سؤال جابه‌جایی ممیز در محاسبه درصد است که دانش‌آموز ممکن است نسبت ۳۰۰ به ۸۵۰۰۰ را اشتباه در درصد تبدیل کند.

ویژگی	تجدیدناپذیر	تجدیدپذیر
جایگزینی	جایگزین نمی‌شود	پیوسته جایگزین می‌شود
زمان تشکیل	میلیون‌ها سال	همیشه در دسترس
آلودگی	معمولاً بالا	ناچیز یا صفر
نمونه	نفت، گاز، زغال‌سنگ، هسته‌ای	خورشیدی، بادی، آبی، زمین‌گرمایی، زیستی

منبع	نوع	منشأ	آلودگی	وضعیت در ایران
نفت و گاز	تجدیدناپذیر	فسیلی	بالا	ذخایر غنی
هسته‌ای	تجدیدناپذیر	اورانیوم	کم (ولی زبالهٔ پرتوزا)	در حال توسعه
خورشیدی	تجدیدپذیر	خورشید	صفر	در حال گسترش
بادی	تجدیدپذیر	خورشید (غیرمستقیم)	صفر	ناچیز
برق‌آبی	تجدیدپذیر	خورشید (غیرمستقیم)	صفر	نسبتاً خوب
زمین‌گرمایی	تجدیدپذیر	گرمای درون زمین	صفر	سبلان
زیستی	تجدیدپذیر	خورشید (با فتوسنتز)	کم	مناطق روستایی

فصل 09 (علوم تجربی هفتم)

خلاصه‌ی درسنامه

فصل 09 (علوم تجربی هفتم)

دو دستهٔ بزرگ منابع انرژی

منابع تجدیدناپذیر

منابع تجدیدپذیر

مقایسهٔ کلی منابع

تله‌های رایج

نمونه سؤال

جمع‌بندی

نمونه تست

مباحث مرتبط

ادامه‌ی این مبحث رو ببین