Применение закона сохранения и превращения энергии в сельскохозяйственном производстве

1. МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ ТУЛЬСКОЙ ОБЛАСТИ Государственное профессиональное образовательное учреждение «Тульский колледж

ИНДИВИДУАЛЬНЫЙ ПРОЕКТ
по физике
Тема: «Применение закона сохранения и
превращения энергии
в сельскохозяйственном производстве»
Выполнил студент группы ЭР-25
Айвазов Эдем
Специальность: 35.02.16 «Эксплуатация
и ремонт сельскохозяйственной техники
и оборудования»
Руководитель: Мишакина Виктория
Геннадьевна
БЕЛЁВ
2026

2. АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОЕКТА

Закон сохранения и превращения энергии в
сельском хозяйстве проявляется в использовании
солнечной энергии для фотосинтеза, в тепловых
процессах (нагрев почвы, сушка, отопление
теплиц),
механических
процессах
(работа
тракторов, насосов) и химических процессах
(удобрения, топливо), а также в оптимизации
энергопотребления
через
теплоизоляцию,
управление влажностью и повышение КПД машин,
что позволяет снижать затраты и увеличивать
урожайность.
2

3. Объект изучения: закон сохранения энергии Предмет изучения: энергетические ресурсы, которые применяются в сельском хозяйстве

3

4. ЦЕЛЬ ПРОЕКТА

Рассмотреть применение физических законов и теорий
сельскохозяйственном производстве, и использование их
оборудовании и в различных технологических процессах.
в
в
4

5. ЗАДАЧИ ПРОЕКТА

1.Изучить информацию в литературных источниках и интернет-
ресурсах по теме проекта.
2.Сформулировать определение энергии и закон сохранения
энергии.
3. Сделать историческую справку.
4.Привести примеры применения закона сохранения энергии в
сельском хозяйстве.
5.Привести
примеры
альтернативных
видов
энергии
в
сельскохозяйственном производстве.
6. Создать слайд «Моя будущая специальность»
5

6. МЕТОДЫ РАБОТЫ

Работа с литературой и
материалов по теме проекта
Интернет-ресурсами,
сбор
6

7. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭНЕРГИИ, ЗАКОНА СОХРАНЕНИЯ ЭНЕРГИИ

Энергия – это физическая величина, характеризующая способность
тела совершать работу.
Это фундаментальное понятие, которое лежит в основе всех физических
процессов, происходящих в нашем мире.
• Закон сохранения энергии : энергия не возникает и не исчезает, она
может передаваться от одного тела к другому, а так же один вид
энергии имеет свойство превращаться в другой.
Особенно ярко этот закон проявляется в тепловых процессах –
явлениях, связанных с распределением и передачей теплоты.
Изучение этого физического закона не только помогает глубже понять
окружающий мир, но и позволяет находить практические решения в
области энергетики, экологии и других важных сферах человеческой
деятельности.
7

8. ИСТОРИЧЕСКАЯ СПРАВКА

Идея о сохранении энергии впервые возникла еще в
античные времена. Древнегреческие философы
Аристотель и Платон размышляли над вопросом,
откуда берется энергия, движущая Вселенную. Однако
эти представления были во многом интуитивными и не
подкреплялись экспериментальными доказательствами.
Настоящий прорыв в понимании закона сохранения
энергии произошел в XIX веке, когда ученые начали
проводить серьезные исследования в области
термодинамики. Одним из пионеров в этой области был
немецкий физик Роберт Майер, который в 1841 году
опубликовал статью, в которой сформулировал принцип
сохранения энергии. Майер показал, что механическая
работа может быть преобразована в тепловую энергию, и
наоборот.
8

9.

9

10.

10

11.

Окончательное оформление закона сохранения энергии произошло
в 1847 году, когда немецкий физик Герман Гельмгольц опубликовал
работу, в которой обобщил и систематизировал накопленные к тому
времени знания. Гельмгольц показал, что энергия может принимать
различные формы, но при этом общее её количество остается
неизменным. С тех пор закон сохранения энергии стал одним из
фундаментальных принципов физики. Он лежит в основе многих
научных теорий и имеет огромное практическое значение.
Благодаря этому закону мы можем объяснить, как работают
двигатели внутреннего сгорания,
холодильники, электрические генераторы
и многие другие технические устройства.
11

12. ПРИМЕРЫ ПРИМЕНЕНИЯ ЗАКОНА СОХРАНЕНИЯ ЭНЕРГИИ

Земледелие:
Солнечная энергия: Основа фотосинтеза (химическая энергия). Солнечное
излучение нагревает почву, влияя на всхожесть и рост растений (тепловая энергия).
Теплофизика: Учет теплоемкости и теплопроводности почвы для рационального
полива и защиты от заморозков.
Энергосбережение: Использование мульчирования для сохранения влаги
(испарение).
Животноводство:
Кормление: Химическая энергия кормов превращается в тепловую (поддержание
температуры тела) и механическую (движение) энергию животных.
Микроклимат: Конвекция и теплопроводность в животноводческих помещениях
для поддержания оптимальной температуры.
Переработка и хранение:
Сушка: Превращение тепловой энергии в энергию испарения влаги из зерна,
овощей, фруктов.
Холодильные установки: Преобразование электрической энергии в теплоту для
охлаждения и хранения продукции (принцип теплового насоса).
Теплоизоляция: Сохранение тепла или холода в зернохранилищах, теплицах и
складских помещениях.
12

13. ПРИМЕРЫ ПРИМЕНЕНИЯ ЗАКОНА СОХРАНЕНИЯ ЭНЕРГИИ В СЕЛЬХОЗТЕХНИКЕ

Машинно-тракторный парк:
Тепловые двигатели: Химическая энергия топлива превращается в
механическую работу двигателей тракторов, комбайнов.
Гидравлика и пневматика: Использование давления (механическая
энергия) для работы навесного оборудования.
Оптимизация и эффективность:
Применение законов физики помогает в расчетах удельной
теплоемкости и теплоты сгорания, позволяя выбирать экономичные
виды топлива. Оптимизация конвекции и теплопроводности в теплицах
(например, через вентиляцию) снижает затраты на обогрев. Понимание
тепловых явлений необходимо для проектирования эффективных систем
сушки и хранения, минимизируя потери.
13

14. ПРИМЕРЫ ПРИМЕНЕНИЯ ЗАКОНА СОХРАНЕНИЯ ЭНЕРГИИ В СЕЛЬХОЗТЕХНИКЕ

Принцип работы двигателя внутреннего сгорания основан
на преобразовании энергии сгорания топлива в
механическую энергию движения поршней. Поршни
вращают вал, и энергия превращается в энергию вращения
колёс трактора.
14

15. ПРИМЕРЫ ПРИМЕНЕНИЯ ЗАКОНА СОХРАНЕНИЯ ЭНЕРГИИ В СЕЛЬХОЗТЕХНИКЕ

Энергоэффективная техника: Замена старой техники на
энергосберегающие модели снижает затраты топлива и
электроэнергии, а также позволяет использовать
комбинированные агрегаты для сокращения количества
проходов по полю.
15

16. Альтернативная энергия

Альтернативные источники энергии — это возобновляемые энергетические
ресурсы, которые не истощаются в отличие от ископаемых видов топлива
(нефти, природного газа, угля и др.). К таким источникам относят солнечную
энергию, энергию ветра, гидроэнергию и геотермальную энергию.
16

17.

Ветрогенераторы применяются как источник энергии в сельском
хозяйстве для автономного электроснабжения объектов.
Некоторые задачи, для которых используют ветрогенераторы:
• Ирригация и водоснабжение — заряжает аккумуляторы, которые
питают электрический насос, благодаря чему вода подаётся в любое
время суток, даже если ветер временно стихает.
• Хранение урожая и скота — обеспечивает бесперебойное питание
холодильных и вентиляционных систем, что важно для хранения
зерна, овощей и молочной продукции.
• Освещение территории фермы и хозяйственных построек —
повышает безопасность и удобство работы в тёмное время суток.
17

18.

18

19. Альтернативная энергия

Биогазовые установки: Переработка органических отходов для производства
биогаза, который затем используется для отопления или производства
электроэнергии.
Солнечная энергия: Применение солнечных коллекторов для обогрева теплиц
или сушки кормов и зерна.
Тепловые насосы: Использование тепловых насосов для эффективного
отопления и охлаждения, часто с рекуперацией тепла.
19

20.

Биогазовые установки — это специальные биореакторы, предназначенные для
производства биогаза путём переработки органических отходов. В качестве
субстрата используют навоз, остатки растений, органические отходы
животноводческих комплексов и другие отходы. Получают биогаз и жидкое
органическое удобрение.
• Ключевой процесс — анаэробное сбраживание. Органическое сырьё
превращается в биогаз под действием бактерий без доступа кислорода при
температуре 38–42 °C.
• На выходе — электричество и горячая вода. Осуществляется переход
энергии газа в электрическую и тепловую энергии.
20

21. Моя специальность ̶ «Эксплуатация и ремонт сельскохозяйственной техники»

Выпускники приобретают знания по устройству сельскохозяйственных
машин и механизмов, основам диагностики неисправностей, правилам
эксплуатации оборудования.
Они
осваивают навыки
проведения технического
обслуживания, ремонта и
модернизации
сельхозтехники.
Специалисты разбираются
в механике и электрике
машин,
гидравлических
системах, диагностике и
устранении
поломок,
организации технического
обслуживания
сельскохозяйственной
техники.
21

22. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Все задачи выполнены.
Изучена информация в литературных источниках и интернет-ресурсах по теме
проекта.
Сформулированы определение энергии и закон сохранения энергии.
Сделана историческая справка.
Изучено применение закона сохранения и превращения энергии в
сельскохозяйственном производстве.
Приведены примеры альтернативных видов энергии в сельскохозяйственном
производстве.
Создан слайд «Моя будущая профессия»
22

23.

23