Fysiikka 2

Fysiikka, ympäristö ja yhteiskunta

Fysiikan tutkimus on mahdollistanut merkittävän määrän elämää helpottavia teknisiä edistysaskelia. Ehkäpä suurin vaikutus on ollut uusien energiatuotantotapojen löytämisellä sekä sellaisten koneiden kehittämisellä, jotka muuttavat energiaa muodosta toiseen.

Tässä moduulissa tutustutaan erilaisiin energiantuotantotapoihin ja niiden hyviin ja huonoihin puoliin. Tämän keskustelun tueksi tarvitsemme lämpöopin käsitteitä, kuten energia, teho ja hyötysuhde.

Seuraavassa moduulissa syvennämme osaamistamme lämpöopissa ja tutustumme siihen millaisia vaikutuksia energian muutoksilla on ja miten näitä ilmiöitä mallinnetaan aineen mikrotasolla.

Energiankäyttömme on jatkuvassa kasvussa ja tästä seuraa monia uhkakuvia, näkyvimpänä niistä ilmastonmuutos. Poltamme ilmastoamme lämmittäviä fossiilisia polttoaineita sellaisella tahdilla, että sekä ihmisellä että muulla luonnolla on vaikeuksia sopeutua muuttuvaan tilanteeseen.

Jotta nykyisillä ja tulevilla sukupolvilla olisi mahdollisimman hyvät edellytykset hyvään elämään, täytyy meidän osata arvioida, kehittää ja mukauttaa sekä energiantuotantotapojamme että energiankulutustamme. Näiden kysymysten käsittely ja niistä keskustelu edellyttää lämpöopin perusperiaatteiden tuntemusta. Energiantuotantoon liittyvä keskustelu on usein arvolatautunutta ja politisoitua, joten tässä moduulissa korostuvat erityisesti tiedonhankintataidot ja tiedon luotettavuuden arviointi.


Tapio Salminen, FT

Sisällys

Liike-energia

Potentiaalienergia

Sisäenergia

Energian säilymislaki

Energialähteet ja energiantuotanto

Energiantuotannon perusperiaatteet

Erilaisia energiantuotantotapoja

Energiaa ilman polttoaineita

Polttoaineisiin perustuva energiantuotanto

Energiantuotanto Suomessa ja maailmalla

Energiantuotannon ja -käytön tulevaisuus

Tavoitteet

Moduulin tavoitteena on, että opiskelija

• perehtyy energiaan fysiikan keskeisenä käsitteenä

• tuntee eri energialajeja ja energiantuotantotapoja

• osaa vertailla eri energiantuotantotapoihin ja niiden ympäristövaikutuksiin liittyviä suuruusluokkia

• saa valmiuksia osallistua ympäristöä ja teknologiaa koskevaan keskusteluun ja päätöksentekoon kestävän energiatalouden näkökulmasta.