ΕΡΓΑΣΙΑ ΣΤΟ ΜΑΘΗΜΑ ΤΗΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΘΕΜΑ: Το ηφαίστειο ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗ ΕΝΟΤΗΤΑ: Ενέργεια και ισχύς ONOMA: Μπολτσή Ελένη 2 Γυµνάσιο Ζεφυρίου Τάξη:Α΄ Τµήµα: 2 Οµάδα:2 ∆Ι∆ΑΚΤΙΚΟ ΕΤΟΣ: 2010-2011

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ Σελ. Ανάλυση της τεχνολογικής ενότητας που ανήκει η κατασκευή..3

Γενική περιγραφή του αντικειµένου……………………………4

Τεχνικά – κατασκευαστικά σχέδια……………………………..5

Πορεία εργασίας (διάγραµµα ροής)…………………………….6

Ιστορική εξέλιξη του αντικειµένου…………………………...11

Χρησιµότητα του ατοµικού έργου…………………………….13

Επιπτώσεις στο περιβάλλον…………………………………...14

Συσχετισµός µε επιστηµονικές γνώσεις – Αρχές λειτουργίας...15

Κατάλογος εργαλείων – υλικών………………………………20

Υπολογισµός του κόστους εργασίας της κατασκευής………...21

Κατάλογος πηγών πληροφόρησης…………………………….22

2

1 . ΑΝΑΛΥΣΗ ΤΗΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΕΝΟΤΗΤΑΣ

ΣΤΗΝ ΟΠΟΙΑ ΑΝΗΚΕΙ ΤΟ ΗΦΑΙΣΤΕΙΟ

Το ηφαίστειο, το οποίο και θα αναλύσω, ανήκει στη γενική

τεχνολογική ενότητα « Ενέργεια και Ισχύς ».

Πολλοί επιστήµονες µελετούν τα ηφαίστεια µε σκοπό να

κάνουν χρήση την ισχύ τους για τις ενεργειακές µας ανάγκες.

Ταυτόχρονα, προσπαθούν να ελέγξουν και το δυναµικό τους,

έτσι ώστε να γίνει όσο το δυνατόν λιγότερο καταστροφικό.

Η ηφαιστειολογία είναι µία επιστήµη µε απαιτήσεις και

συνδυάζει τις γνώσεις πολλών επιστηµών,όπως της φυσικής,

της γεωλογίας, της θερµοδυναµικής, της γεωχηµείας, της

σεισµολογίας, της τεκτονικής και της πετρολογίας.

3

2. ΓΕΝΙΚΗ ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΤΟΥ ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟΥ Το ηφαίστειο που κατασκεύασα είναι ένα βουνό σε σχήµα

κώνου. Έχει ύψος 22 εκατοστά και η διάµετρός του είναι

περίπου 50 εκατοστά. Έχει κατασκευαστεί από πολυουρεθάνη

και έχει βαφτεί ο κώνος µε καφέ τέµπερα και η λάβα µε

κόκκινη.

Η κατασκευή βρίσκεται πάνω σε µία µακέτα τετράγωνη µε

διαστάσεις 58 εκ.Χ 58 εκ. Η µακέτα έχει τυλιχτεί µε πράσινο

χαρτί βελουτέ, για να δείξω ότι γύρω από το ηφαίστειο υπάρχει

γόνιµη περιοχή. Κυκλικά από το ηφαίστειο έχω κολλήσει

µερικά δεντράκια.

4

5

4. ΠΟΡΕΙΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ (∆ΙΑΓΡΑΜΜΑ ΡΟΗΣ ) Πρώτη φάση Κάλυψα τη µακέτα µου µε πράσινο βελουτέ χαρτί. Με τον αφρό

πολυουρεθάνης (και βάζοντας κοµµάτια εφηµερίδας ανάµεσα)

σχηµάτισα τον κώνο του ηφαιστείου. Στο επάνω µέρος άφησα

µια πλατιά τρύπα η οποία θα είναι ο κρατήρας. Μετά από µισή

ώρα περίπου κι αφού ο αφρός είχε σταθεροποιηθεί

λίγο,σχηµάτισα κάθετες λωρίδες για λάβα.

6

Άφησα την κατασκευή µου ολόκληρο το βράδυ µέχρι να

στεγνώσει τελείως και να σταθεροποιηθεί εντελώς.

7

∆εύτερη φάση Ξεκίνησα το χρωµάτισµα του ηφαιστείου από τη λάβα, που τη χρωµάτισα κόκκινη. Το υπόλοιπο

ηφαίστειο το χρωµάτισα καφέ.

8

Άφησα τις τέµπερες να στεγνώσουν καλά για αρκετές ώρες.

9

Tελική φάση Στην τελική φάση της κατασκευής, κόλλησα (µε αυτοκόλλητα σε µορφή πλαστελίνης) διακοσµητικά δεντράκια

10

5. ΙΣΤΟΡΙΚΗ ΕΞΕΛΙΞΗ ΤΟΥ ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟΥ Τα ηφαίστεια παγκοσµίως: 160.000 π.Χ. Με µια έκρηξη στη Νίσυρο, τινάχτηκαν στον

αέρα τεράστιες ποσότητες λιωµένων πετρωµάτων,

ελαφρόπετρας και ηφαιστειακής στάχτης. Λέγεται ότι η

Νίσυρος τότε ήταν ένα υποθαλάσσιο ηφαίστειο το οποίο άρχισε

σιγά – σιγά να αναδύεται.

1650 π.Χ. Στη Σαντορίνη, µετά από µια τροµερή έκρηξη, ανατι-

νάχτηκε όλο το κεντρικό τµήµα της Στρογγύλης και

σχηµατίστηκε η καλδέρα που βλέπουµε σήµερα.

79 µ.Χ. Η έκρηξη του Βεζούβιου στην Ιταλία έθαψε κυριολεκτι-

κά την Ποµπηία σκοτώνοντας πάνω από 15.000 άτοµα.

1669 µ.Χ. Έκρηξη του όρους Αίτνα στη Σικελία σκοτώνει

περίπου 20.000 ανθρώπους στις γύρω περιοχές.

1783 µ.Χ. Η έκρηξη του Skaptar στην Ισλανδία κατέστρεψε τις

καλλιέργιες και την αλιεία ,µε αποτέλεσµα να πεινάσει και

τελικά να πεθάνει το 1/5 του πληθυσµού της χώρας.

1815 µ.Χ.Στην Ινδονησία η έκρηξη του όρους Tambora

προκάλεσε καταστροφικούς ανεµοστρόβιλους και τσουνάµι.

11

1883 µ.Χ.Το Κρακατόα ,ηφαίστειο και αυτό της Ινδονησίας, ε-

ξεράγη κόβοντας και τινάζοντας στον αέρα το νησί Κρακατόα.

Τις µεγαλύτερες καταστροφές όµως προκάλεσε το τσουνάµι το

οποίο κατέπνιξε όλες τις γύρω περιοχές. Λέγεται µάλιστα ότι το

φεγγάρι επί 2 χρόνια περίπου εµφανιζόταν συχνά µπλε ή

πράσινο, εξαιτίας της ηφαιστειακής σκόνης που ανέβηκε στην

ατµόσφαιρα.

1902µ.Χ. Πραγµατοποιείται έκρηξη του όρους Pelee στην

Μαρτινίκα.Ελευθερώθηκαν καυτή τέφρα και θανατηφόρα αέρια

σκοτώνοντας χιλιάδες κατοίκους.

1980 µ.Χ. Στην Ουάσιγκτον ξυπνά το όρος St.Helens ,προκαλώ-

ντας µια συγκριτικά µικρή έκρηξη.

1991 µ.Χ.Το όρος Pinatubo στις Φιλιππίνες ξυπνά .Η τέφρα και

το νέφος σκοτώνει πάνω από 700 ανθρώπους και αρκετούς

δηµοσιογράφους οι οποίοι περίµεναν την έκρηξη.

2010 µ.Χ. Είναι η πιο πρόσφατη έκρηξη ηφαιστείου στην

Ισλανδία, παρεµποδίζοντας για αρκετές µέρες την επίγεια και

εναέρια συγκοινωνία λόγω τεράστιων ποσοτήτων καπνού. Το

φαινόµενο ήταν πραγµατικά εντυπωσιακό καθώς µπορούσε να

δει κανείς χιόνι και λάβα.

12

Ε ν ε ρ γ ά κ α ι σ β η σ µ έ ν α η φ α ί σ τ ε ι α Ενεργά ονοµάζονται τα ηφαίστεια που δρουν σήµερα ή έχουν

δράσει στο παρελθόν έστω και µια φορά. Στην Ελλάδα, ενεργό

ηφαίστειο είναι της Σαντορίνης.

Σβησµένα ονοµάζονται τα ηφαίστεια που δεν έχουν δράσει από

τους ιστορικούς χρόνους κι έπειτα. Τα σβησµένα ηφαίστεια της

Ελλάδας είναι των Μεθάνων, της Αίγινας, του Πόρου, της

Μήλου, της Νισύρου, της Κιµώλου.

Πάνω στη γη υπάρχουν περίπου 30 ενεργά ηφαίστεια, από τα

οποία αρκετά είναι υποθαλάσσια.

13

6 . ΧΡΗΣΙΜΟΤΗΤΑ ΤΟΥ ΗΦΑΙΣΤΕΙΟΥ Κατά τα γεωλογικά χρόνια, η δραστηριότητα των ηφαιστείων

της γης είχε ως αποτέλεσµα τη δηµιουργία της υδρόσφαιρας

αλλά και ενός µεγάλου τµήµατος της ατµόσφαιρας. Εποµένως

είναι εύκολο να κατανοήσουµε ότι η ύπαρξη της ζωής πάνω

στον πλανήτη µας έχει σχέση µε την ύπαρξη των ηφαιστείων

και της δραστηριότητάς τους.

Όµως,κι ένα µεγάλο µέρος της ξηράς αποτελείται από

πετρώµατα που προήλθαν από εκρήξεις ηφαιστείων.

Επίσης,οι θερµές πηγές µιας περιοχής οι οποίες

χρησιµοποιούνται για θεραπευτικούς κυρίως λόγους,

σχετίζονται µε την ύπαρξη ηφαιστείων.

Ακόµα,πολλές πόλεις ή χωριά έχουν αναπτυχθεί κοντά σε

ηφαίστεια, όσο κι αν επικίνδυνο µπορεί να είναι. Ο λόγος είναι

ότι γύρω από την περιοχή των ηφαιστείων (και εξαιτίας των

υλικών που βγαίνουν κατά καιρούς από αυτό) δηµιουργείται

εύφορη γη.

Τέλος η γεωθερµική ενέργεια που προέρχεται από τα

ηφαίστεια στις ηφαιστειακές περιοχές, χρησιµοποιείται κυρίως

για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, προστατεύοντας έτσι

το περιβάλλον.

14

7. ΕΠΙΠΤΩΣΕΙΣ ΤΩΝ ΗΦΑΙΣΤΕΙΩΝ ΣΤΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ Οι επιπτώσεις των ηφαιστείων στο περιβάλλον µπορεί να είναι

από βλαβερές έως καταστροφικές. Αυτό εξαρτάται από τη

µορφή της έκρηξης και από το πόσο κοντά στο ηφαίστειο

βρίσκονται κατοικηµένες περιοχές.

Η καταστροφική λάβα µπορεί να κατακαίει τα πάντα, αλλά η

πορεία της µε σωστή µελέτη µπορεί να προβλεφθεί και να

ελεχθεί κατά κάποιο τρόπο. Επίσης µπορεί να ειδοποιηθούν

έγκαιρα και να εκκενωθούν κατοικηµένες περιοχές.

Οι µεγαλύτεροι όµως κίνδυνοι προέρχονται από το γεγονός ότι

από τις βίαιες εκρήξεις των ηφαιστείων δηµιουργούνται

τεράστιες ποσότητες τοξικών αερίων, διάπυρα νέφη και τέφρα.

Προκαλούνται ακόµα καταρρακτώδεις βροχές και

καταστροφικές πληµµύρες, υπερχειλίσεις, άνοδο θερµοκρασίας,

λιώσιµο πάγων. Τέλος οι σεισµικές δονήσεις από µεγάλες

εκρήξεις ηφαιστείων κοντά σε θάλασσα, προκαλούν συχνά

παλιρροϊκά κύµατα.

15

16

8 . ΣΥΣΧΕΤΙΣΗ ΜΕ ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΕΣ ΓΝΩΣΕΙΣ ΑΡΧΕΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΕΙΑΣ Το ηφαίστειο είναι ένας σχηµατισµός του φλοιού της γης, ο οποίος δηµιουργείται µε φυσικό τρόπο. Η αιτία της δηµιουργίας αυτής πρέπει να αναζητηθεί στις κινήσεις των λιθοσφαιρικών πλακών. Όταν δυο πλάκες αποµακρύνονται η µία από την άλλη, τότε προκαλείται ένα κενό στο φλοιό της γης. Από το κενό αυτό βγαίνουν στην επιφάνεια (από τα βαθύτερα στρώµατα) λιωµένα πετρώµατα-µάγµα, καθώς και αέρια. Στη συνέχεια το µάγµα παγώνει δηµιουργώντας έτσι µεγάλες οροσειρές ενεργών υποθαλάσσιων ηφαιστείων και ένα νέο ωκεάνιο φλοιό. Όταν δυο πλάκες πλησιάζουν η µία την άλλη, όπως για παράδειγµα να βυθιστεί µια ωκεάνια πλάκα κάτω από µια ηπειρωτική, τότε σχηµατίζονται ηφαίστεια συνήθως κατά µήκος των ορίων των λιθοσφαιρικών πλακών. Με το σχηµατισµό αυτό, υπάρχει µια επικοινωνία ανάµεσα στην επιφάνεια και στο εσωτερικό της γης. Η επικοινωνία αυτή γίνεται µε κάποια ρωγµή ή οχετό, ο οποίος λέγεται πόρος, που ξεκινά από µεγάλο βάθος και καταλήγει σε ένα άνοιγµα στην επιφάνεια το οποίο λέγεται κρατήρας. Από το άνοιγµα αυτό κατά καιρούς βγαίνουν µε ορµή καπνός, φλόγες και διάφορα υλικά σε στερεή ή αέρια κατάσταση, καθώς και σε κατάσταση τήξης. Ένα ηφαίστειο αποτελείται από τα εξής µέρη : Α . Ηφαιστειακή περιοχή. Απλώνεται γύρω από το ηφαίστειο σε ακτίνα 2χλµ.και είναι πλούσια σε ασβέστιο, νάτριο και κάλιο. Β . Κρατήρας. Είναι το κεντρικό σηµείο του σχηµατισµού, από όπου βγαίνουν τα ηφαιστειακά αναβλήµατα. Οι κρατήρες δεν είναι πάντοτε όµοιοι µεταξύ τους. Ανάλογα µε τη µορφή που έχουν χωρίζονται σε κωνοειδείς, χοανοειδείς, καλδέρα (ηφαίστειο Σαντορίνης) και Maare (κοίλωµα στο Άιφελ της Γαλλίας).

17

Γ . Κώνος. ∆ηµιουργείται από τη στερεοποιηµένη λάβα γύρω από το σηµείο όπου ελευθερώνεται. Συνήθως ο σχηµατισµός του κώνου είναι προσωρινός και εύκολα αλλάζει µορφή µετά από κάποια ηφαιστειακή ενέργεια. Σε περίπτωση µάλιστα έκρηξης, µπορεί και να καταστραφεί. ∆ . Πόρος. Είναι το µέρος εκείνο του ηφαιστείου όπου γίνεται η έξοδος του µάγµατος από τα έγκατα της γης προς την επιφάνειά της. Σε όλο το µήκος του πόρου, υπάρχει η περίπτωση να έχουν σχηµατιστεί διακλαδώσεις, µε αποτέλεσµα να υπάρχουν δευτερεύοντες κρατήρες και κώνοι. Ε . Υποηφαιστειακή περιοχή. Η περιοχή αυτή βρίσκεται σε αρκετό βάθος, ακριβώς κάτω από την ηφαιστειακή. ΣΤ . Πλουτώνια περιοχή. Βρίσκεται σε πολύ µεγάλο βάθος κάτω από την υποηφαιστειακή περιοχή και είναι η κύρια εστία του µάγµατος. Το βάθος αυτών των εστιών δε µας είναι ακόµα γνωστό κι αυτό γιατί µέχρι σήµερα έχει µετρηθεί το βάθος µιας µόνο τέτοιας εστίας-δεξαµενής (φτάνει τα 50-70 χλµ.).

18

ΟΙ ΦΑΣΕΙΣ ΣΤΗ ∆ΡΑΣΗ ΤΩΝ ΗΦΑΙΣΤΕΙΩΝ Α. Ηρεµία (λήθαργος-ύπνος). Το ηφαίστειο βρίσκεται σε κατάσταση ηρεµίας. Η κατάσταση αυτή είναι ένα χρονικό διάστηµα (ανάµεσα σε δύο διαδοχικές δράσεις ), κατά το οποίο η δράση του ηφαιστείου είναι πάρα πολύ µικρή ή δεν υπάρχει καθόλου. Β .Ατµιδική. Κατά τη φάση αυτή, παρατηρούνται κάποια φαινόµενα που προαναγγέλουν την έκρηξη που θα ακολουθήσει. Το έδαφος δονείται ελαφρά,ακούγονται υποχθόνιοι κρότοι και βγαίνουν αναθυµιάσεις, τα νερά των πηγών και των λιµνών που βρίσκονται κοντά γίνονται θερµότερα, πολλά πηγάδια στερεύουν, η κοντινή βλάστηση αρχίζει να καταστρέφεται. Το κυριότερο όµως είναι ότι από τον κρατήρα του ηφαιστείου βγαίνουν ατµοί που η θερµοκρασία τους φτάνει τους 900-1000 βαθµούς Κελσίου. Γ .Μέτρια συνεχόµενη εκρηκτική δράση.Το µάγµα που βρίσκεται στα έγκατα της γης αρχίζει να ανεβαίνει προκαλώντας σεισµικές δονήσεις και εκρήξεις. Κατά τις εκρήξεις εκσφενδονίζονται κοµµάτια λάβας και διάφορα αναβλήµατα. Σε αυτή την φάση είναι που η δράση του ηφαιστείου αρχίζει να γίνεται καταστροφική. ∆ .Εκρηκτική δράση. Στη φάση αυτή, τις εκρήξεις πάντοτε ακολουθούν φαινόµενα σεισµικά αλλά και ηχητικά. Κατά την έκρηξη, στον αέρα και σε µεγάλο ύψος εκσφενδονίζονται σύννεφα υδρατµών και στάχτη. Πολλές φορές οι υδρατµοί υγροποιούνται και γίνονται βροχή που πέφτει καταρρακτωδώς στη γύρω περιοχή. Η ποσότητα της στάχτης συχνά είναι τόσο µεγάλη, που µπορεί να σκιάσει ακόµα και τον ήλιο µε τη µορφή πυκνού µαύρου σύννεφου. Η στάχτη αυτή µπορεί ακόµα να µεταφερθεί µε τον αέρα σε µεγάλες αποστάσεις. Για παράδειγµα, µε την έκρηξη του Βεζούβιου το 79µ.Χ. η ποσότητα της στάχτης που ελευθερώθηκε ήταν τόσο µεγάλη, που έκανε την ατµόσφαιρα (σε απόσταση 25 χλµ.από τον κρατήρα) σκοτεινή σαν να ήταν µεσάνυχτα. Εκτός από υδρατµούς και στάχτη ξεπετιούνται και φλόγες, οι οποίες δηµιουργούνται από την ανάφλεξη ορισµένων αερίων.

19

Το πιο γνωστό µας όµως υλικό που βγαίνει από ένα ηφαίστειο, είναι η λάβα, µια διάπυρη και ρευστή µάζα που προέρχεται από λιωµένα πετρώµατα στο βάθος της γης. Σαν κόκκινος χείµαρρος πετάγεται έξω από τον κρατήρα και κυλώντας προς τα κάτω καίει ό,τι βρεθεί στο δρόµο της. Το πόσο ρευστή είναι η λάβα εξαρτάται από το είδος των λιωµένων πετρωµάτων, ενώ το πόσο γρήγορα κυλά εξαρτάται από την κλίση του εδάφους. Η θερµοκρασία που αναπτύσσεται σε αυτήν τη φάση είναι πραγµατικά τεράστια, ενώ η ενέργεια που ελευθερώνεται µπορεί να είναι εκατοντάδες κιλοβάτ µέχρι και δισεκατοµµύρια κιλοβάτ . Κατά τη διάρκεια της έκρηξης ενός ηφαιστείου, το θέαµα είναι φαντασµαγορικό, αλλά οι συνέπειες είναι καταστροφικές για τις γύρω περιοχές.

20

ΑΝΑΒΛΗΜΑΤΑ ΗΦΑΙΣΤΕΙΩΝ (ΑΝΑΛΥΤΙΚΑ) 1)Ατµίδες ή αέρια. Είναι µείγµα πολλών αερίων όπως: φουµαρόλες µε κύριο συστατικό τους υδρατµούς, σουλφατάρες µε κύριο συστατικό το θειάφι, µοφέτες µε κύριο συστατικό το διοξείδιο του άνθρακα. 2)Στερεά, όπως βολίδες(µε διάµετρο µέχρι 20 εκατ.), λιθάρια(µε διάµετρο 1 εκατ.), όγκοι(µε µέγεθος µέχρι 1 κυβ. µέτρο) και στάχτη. 3)Υγρά. Στα υγρά αναβλήµατα ανήκει η λάβα. Η λάβα είναι το µάγµα το οποίο έχει χάσει τα αέρια συστατικά του κατά τη διαδροµή του µέχρι τον κρατήρα. Εάν η λάβα είναι παχύρευστη, τότε µπορεί να εξαπλωθεί σε απόσταση 3-7 χλµ. Εάν όµως είναι λεπτόρευστη, τότε µπορεί να φτάσει σε απόσταση µέχρι και τα 20 χλµ.

21

9. ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΕΡΓΑΛΕΙΩΝ ΚΑΙ ΥΛΙΚΩΝ ΕΡΓΑΛΕΙΑ 1.Ψαλίδι 2. Σελοτέιπ 3. Πινέλα 4. Αυτοκόλλητα σε µορφή πλαστελίνης ΥΛΙΚΑ

1. Μακέτα 2. Χαρτί βελουτέ 3. Εφηµερίδες 4. Αγρός πολυοθρεθάνης 5. Τέµπερες 6. ∆ιακοσµητικά δέντρα 7. Σόδα µαγειρική 8. Κέτσαπ 9. Ξύδι

22

10.ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΚΟΣΤΟΥΣ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗΣ ΕΡΓΑΛΕΙΑ 1.Ψαλίδι 1,20 2. Σελοτέιπ 0,80 3.Πινέλα 4,10 4.Αυτοκόλλητα σε µορφή πλαστελίνης 2,10 ……. 8,20 ΥΛΙΚΑ 1.Μακέτα 5,50 2.Χαρτί βελουτέ 1,80 3.Εφηµερίδες 1,00 4.Αφρός πολυουρεθάνης 5,20 5.Τέµπερες 5,50 6.∆ιακοσµητικά δέντρα 8,50 7.Σόδα µαγειρική 1,80 8.Κέτσαπ 2,10 9.Ξύδι 0,80 ………. 31,40 ΣΥΝΟΛΙΚΟ ΚΟΣΤΟΣ:39,60

23

11 .KΑΤΑΛΟΓΟΣ ΠΗΓΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΗΣΗΣ

1. Γεωγραφία Α΄ Γυµνασίου 2. Εγκυκλοπαίδεια Space com, volcano und edu. 3. ∆ιαδίκτυο: Sch.gr/VOLCANO.htm 4. Κασέτα για τα ηφαίστεια National Geographic

24