EDUCACIÓN SECUNDARIA DE PERSONAS ADULTAS. Nombre :.Grupo:

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1 EDUCACIÓN SECUNDARIA DE PERSONAS ADULTAS Ámbito científico-tecnológico 2º CICLO DE ESPA CUADERNILLO DE ACTIVIDADES nº 1 ENERGÍA Nombre :.Grupo: ENERGÍA 1. Cita tres actividades de la vida cotidiana en las que se consuma energía 2. Cómo se define la energía? 3.Completar el cuadro con los distintos tipos de energía Cuerpo o sistema con energía Ejemplo de cambio que puede hacer Propiedad responsable de la energía Tipo de energía

2 4. Completa las frases siguientes: a)la energía cinética es la energía que tiene un cuerpo debido a su. b)la energía térmica o calorífica es la energía que tiene un cuerpo debido a su.. c)la energía potencial gravitatoria es la energía que tiene un cuerpo debido a su... sobre la superficie de la. d)la energía química es la energía que tiene un cuerpo debido a su e) La energía mecánica es f) la energía interna es. 5. Indicar qué tipo de energía tienen los siguientes sistemas: El viento El agua almacenada en un pantano Una pila alcalina La madera Los combustibles Los alimentos El Uranio Un manantial de aguas termales El hidrógeno El arco tenso de una flecha

3 6. Completa el texto: La energía puede medirse de diversas formas, y su valor puede expresarse en distintas....., por ejemplo la energía de los alimentos suele expresarse en... y la energía eléctrica consumida en el hogar se suele medir en... Para los estudios científicos hay un acuerdo internacional para usar el Estas son las equivalencias entre la unidades: 1cal = 4 18 J 1 kw.h = J 1kcal = 1000 cal Recuerda los múltiplos y submúltiplos: Kilo, k= mili, m = Hecto, H =100 centi, c= 0 01 Deca, da= 10 deci, d= 0 1 Son también usuales: Giga, G= Mega, M= micro, μ = Completar las equivalencias: 10 cal = J; 1J = cal 15 kcal = cal; 1kJ = J 0 1 kcal= cal 10 kw.h = J 8. Una persona consume 1900 kcal en un día. Cuántas calorías serán? ml de un refresco de cola aportan 180 kj. (el dato es real) a) Cuántos julios son? b) Cuántas cal tendrán esos 100 ml de refresco? c) Cuántas cal contendrá una lata de 330 ml?

4 10. Otro refresco de limón aporta 4,6 kj por cada 100 ml. (el dato es real) a) Cuántas latas de este refresco tendremos que beber para obtener las mismas calorías de una lata del ejercicio 9? b) Sueles tener en cuenta el contenido energético de las bebidas y las comidas? Lo crees importante? 11. a) Qué tipo de energía tienen los alimentos?... b)busca los datos correspondientes y calcula la energía, en kcal, de una comida con 150 g de patatas, 200 g de atún, 200 g de pan y 250 g de manzana 12. Busca el contenido energético( información obligatoria en alimentos envasados) de: 100 g de leche entera., 100 g de leche semidesnatada: 100 g de leche desnatada : 100 g de queso. : 100 g de..:.. (pon los datos de algún alimento) 13. Conoces qué tipos de compuestos biológicos sirven de reservas energéticas en nuestro cuerpo? 14. Qué tipo de energía tienen los sistemas siguientes: a) La cuerda de un reloj: b) Pila de linterna:.. c) Viento: d) Madera:. e) Agua embalsada en una presa:.. f) Marea alta: g) Restos vegetales:. h) El hidrógeno:.. i) Un avión volando a 1000 m de altura Has visto un reloj de cuco? Qué tipo de energía usa para funcionar?

5 PROPIEDADES DE LA ENERGÍA LA ENERGÍA PUEDE TRANSFORMARSE DE UN TIPO EN OTRO 1. Describe las transformaciones de energía que se dan en los siguientes casos: Energía inicial Energía final Un ciclista sube una cuesta Un coche sube una cuesta Un coche sin gasolina se deja caer por una cuesta El coche anterior llega a una cuesta arriba y sube hasta la mitad Con un muelle comprimido disparamos una canica Se deja caer una piedra desde una torre Un árbol crece Disparamos una flecha Placa solar fotovoltaica Placa solar térmica Central eólica Central hidroeléctrica LA ENERGÍA SE CONSERVA 2.Observando las transformaciones de energía se ha llegado obtener una regla o ley científica que se cumple siempre y que se conoce como ley de conservación de la energía y dice: También se puede expresar de esta forma resumida:

6 3. Un ascensor sube una carga de 200 kg a una altura de 10 m. a) Qué transformaciones de energía se ha producido? b) Qué cantidad de energía potencial tiene el sistema al final? c) Qué cantidad de energía eléctrica se ha consumido? (suponiendo un rendimiento del 100%) 4. Un ciclista sube un puerto de tal forma que su energía potencial arriba es de J. Cuál has sido la disminución de energía interna del ciclista? LA ENERGÍA SE DEGRADA 6.Describe en qué consiste esta propiedad de la energía y pon un ejemplo LA ENERGÍA SE TRANSFIERE 7.Describe en qué consiste esta propiedad de la energía y pon un ejemplo 8. Pon ejemplos de juguetes en las que se produzcan las transformaciones de energía que se indican: De energía eléctrica a e. cinética De energía potencial gravitatoria a e. cinética.. De energía potencial elástica a e. cinética. De energía cinética a e. potencial gravitatoria..

7 FUENTES DE ENERGÍA 1.a) Qué son fuentes de energía renovables? Poner ejemplos b) Qué son fuentes de energía no renovables? Pon ejemplos 2. Completar el cuadro sobre las fuentes de energía Fuente de energía Tipo de energía Ventajas Combustible s fósiles Renovable /NR Inconvenientes E. Nuclear E. Hidráulica E. Eólica E. Solar Biomasa 3. Cita tres recursos energéticos más o menos abundantes en Andalucía 4. En un periódico se lee: el gasto en petróleo supone una sangría de divisas Qué significa esa frase? 5. Cómo se fabrica la energía eléctrica que consumimos en nuestras casas?

8 6 Las centrales térmicas, nucleares e hidráulicas se basan en el mismo principio, qué función tiene la turbina? Y el generador? 7.En una central eólica que parte hace de turbina? 8.Qué diferencia los colectores solares térmicos de los fotovoltaicos? 9. Por qué a los derivados del petróleo se les llama combustibles fósiles? 10. A)Cita los problemas ecológicos asociados al consumo energético B) De los problemas anteriores razona el que consideres más importante 11. Cuáles de los problemas anteriores afecta, o puede afectar, a tu vida? 12. Por qué tiene tanta incidencia la industria energética en el efecto invernadero 13. Cita tres medidas para paliar el cambio climático asociado al efecto invernadero 14. Cita cuatro medidas de ahorro energético

9 15..En las tiendas, los electrodoméstico están clasificados según la eficiencia energética. a) Qué es la eficiencia energética? Cómo se clasifican los aparatos según la eficiencia? b) Por qué, a largo plazo, sale más barato un electrodoméstico de tipo A que otro C o D, si el precio en la tienda es más alto? 16. Qué significa que el rendimiento de una placa solar es del 25%? 17.La central nuclear de Trillo (España) en el año 1998 generó un calor de millones de kw.h, sin embargo la energía eléctrica aprovechada fue sólo de millones de kw.h. Cuál fue el rendimiento de la central ese año? 18.La factura de la luz Con una factura real de tu casa de la electricidad contesta las siguientes preguntas: 1. Cuántos meses son el periodo de facturación? Cál es el número de referencia? Cuál es la potencia contratada? Cuál es el consumo realizado? Cuánto cuesta al mes cada kw de potencia contratada? Cuánto cuesta cada kwh gastado? Cuánto se paga cada mes por el alquiler de equipos? Qué % de IVA se aplica? De las facturas anteriores, qué meses se corresponden con un mayor consumo?... Encuentras justificación a ese mayor consumo?

10 ENERGÍA MECÁNICA. Vamos a ver más detenidamente la energía mecánica de un cuerpo, que como sabemos es la suma de la energía cinética y potencial. ENERGÍA POTENCIAL GRAVITATORIA 1. Define Energía Potencial gravitatoria 2. Cómo se calcula la energía potencia de un objeto? Donde m es la.. de cuerpo y se mide en. g es la intensidad del campo gravitatorio, que en el caso de la tierra vale 9 8 N/kg h es la.. a la que se encuentra el objeto y se mide en El valor de energía que se obtiene viene expresado en julios 3.Calcula la energía potencial gravitatoria de: a) Una roca de 2000 kg a 2 m de altura b) Una campana de una tonelada en una torre a 40 m de altura 4. Algunos de estos dispositivos utilizan energía potencial gravitatoria para funcionar, señala cuáles. En caso negativo indica el tipo de energía que utilizan: Molino de viento Molino de agua de río:... Yo-yo: Reloj de péndulo:.. Central hidroeléctrica: Dínamo de una bici Barco de vela:. Molino de mareas: Escopeta de aire comprimido Reloj de cuerda: Microondas: Central eólica:. Bicicleta:.. Barco de vapor:..

11 ENERGÍA CINÉTICA 1. Define Energía cinética: 2. Cómo se calcula la energía cinética de un cuerpo? Donde m es la.. del cuerpo y se mide en y v es.. del objeto y se expresa en. 3. Determina la energía cinética de un coche de 800 Kg que se mueve a una velocidad de 72 Km/h (20m/s) 4. Calcula la energía cinética de dos coches, uno de 1000 Kg y otro de 2000 Kg que se mueven a la misma velocidad: 10 m/s (36 Km/h) Ec 1 = Ec 2 = 5. Calcula la energía cinética de dos coches iguales, de 1000 Kg, que se mueven, uno a 10 m/s (36Km/h) y otro a 20 m/s (72 Km/h) Ec 1 = Ec 2 = 1. Conducir a velocidades moderadas tiene dos ventajas fundamentales, una es la seguridad ( los accidentes son menos graves y menos frecuentes, mira los resultados del ejercicio anterior y comprueba que a doble velocidad la energía del choque no es el doble sino cuatro veces mayor) Cuál es la otra ventaja de conducir con velocidades moderadas?

12 CALOR Y TRABAJO 8. Las dos formas principales de transferir energía entre dos cuerpos son el... y el ( en realidad hay otra forma de intercambiar energía entre dos cuerpos: mediante ondas que se propagan, por ejemplo el sol nos transfiere energía en forma de un tipo de ondas de luz (la hemos llamado energía luminosa o radiante), que al llegar a la Tierra puede transformarse en otros tipos de energía) 9. Cuál es la definición de calor 10. Qué expresión nos permite calcular el calor transferido en un proceso? En esta expresión la masa se expresa en kilogramos, t es la temperatura ( t f es el valor final y t i la temperatura inicial ) y se mide en grados centígrados; c e es el calor específico del material, que tiene un valor característico par cada material y se mide en J/kg.ºC. El calor resultante viene dado en julios. Si sale un valor de calor positivo es que el cuerpo ha aumentado de temperatura al absorber calor. Si sale un calor negativo es que el cuerpo ha cedido ese calor y por tanto se ha enfriado. 11. Pon tres ejemplos en los que se produzcan transferencias de calor entre dos cuerpos 12.a) Qué son materiales aislantes térmicos? Citar dos ejemplos b) Citar dos materiales que sean buenos conductores del calor 1. cita tres medidas para aislar térmicamente una casa 2.

13 15. Cúal es la definición científica de trabajo 16. Cómo se calcula el trabajo realizado en un desplazamiento? Donde F es la aplicada y se mide en newtons, e es el distancia recorrida en la dirección de la fuerza. 17. Pon tres ejemplos en los que se produzcan transferencias de energía en forma de trabajo. POTENCIA 1. Qué es la potencia mecánica? 2. Cómo se calcula la potencia? En qué unidades se mide? Completa las igualdades: 1 kw = W 1 MW= W 1 CV= W 3. Qué significa que la potencia de una lavadora es de 2000 W? Cuál sería la potencia en kw? 4. Un motor hace un trabajo de 3000 J en un tiempo de ¼ de minuto Cuál será su potencia?

14 De la definición de potencia se puede despejar la expresión que relaciona la potencia y el tiempo con el trabajo y podremos saber el trabajo realizado, o la energía trasformada, en un determinado tiempo si sabemos la potencia del sistema Trabajo realizado= energía transformada= potencia x tiempo W= P x t o lo que es lo mismo E = P x t Si expresamos la potencia en kw y el tiempo de horas, el trabajo nos saldrá en kw.h Si usamos el Watio para la potencia y el segundo para el tiempo el trabajo nos saldrá en Julios 5. Un Motor tiene una potencia de 1000 w. Qué significa ese dato? Si funciona durante 10 s, Qué trabajo habrá realizado? 6. Una lavadora de 2 Kw funciona durante 120 minutos. Calcular la energía consumida 7. Una persona adulta y sana desarrolla una potencia media de 37,7 W. Cuánto trabajo realizará en un tiempo de 8 horas? 10. Calcular el trabajo realizado por un motor de 2 kw en un tiempo de 10 s 11. Calcular la energía consumida por una lavadora de 1500 w encendida durante 2 h 12 Un motor de 100w funciona durante 2 h. Calcular el trabajo realizado. 13. Una bombilla de 10w se enciende 2 h al día. Calcula el consumo de energía eléctrica en una semana. 8. Busca la potencia de algunos electrodomésticos: Lavadora:, batidora:.., televisión:.., ordenador:., plancha: otros:..:

15 REPRESENTACIONES GRÁFICAS Vamos a hacer un estudio mas profundo de las relaciones entre las distintas formas de energía y otros conceptos estudiados. Estas relaciones, llamadas funciones, las podemos describir mediante expresiones algebraicas, con tablas o con representaciones gráficas. 1.Función lineal o de proporcionalidad directa Es la relación que hay, por ejemplo, entre la altura de un cuerpo y su energía potencial. Completa la siguiente tabla con la energía potencial gravitatoria de una piedra de 2 kg situada a distintas alturas. Recuerda la fórmula : Ep= mgh ( y usa g=10 N/kg) Altura (m) Energía pot. (J) Representa los valores de la energía potencial en función de la altura Ep(J) h (m) Como puedes observar en la gráfica, a medida que aumenta el valor de la altura aumenta, siempre al mismo ritmo, el valor de la energía potencial. Se dice que son directamente proporcionales, o que guardan una relación lineal. Observa que para una altura doble le corresponde también una energía doble. Sin hacer cálculos determinar la energía que le corresponde a la altura de 4m (se puede usar la gráfica)

16 2. Proporcionalidad inversa Se ha medido el tiempo empleado por distintos motores en realizar el mismo trabajo. Los resultados están en la siguiente tabla de valores: Potencia (W) Tiempo empleado (s) Haz una representación del tiempo frente a la potencia del motor T(s) P(W) Como puedes observar en la gráfica, a medida que aumenta el valor de una magnitud disminuye el valor de la otra magnitud. Se dice que son inversamente proporcionales. Observa que par una potencia doble el tiempo se reduce a la mitad. Qué potencia se necesitaría para hacer el trabajo en 10 segundos?razonar

17 3. relación cuadrática Completa la siguiente tabla con la energía cinética de una bola de 4 kg que se mueve a distintas velocidades Velocidad (m/s) Energía cin(j) Representa los valores de la energía cinética frente a la velocidad La figura que se obtiene es una parábola y nos indica que la relación entre la velocidad y la energía no es lineal, sino cuadrática. Observa que a doble velocidad la energía no es doble sino cuatro veces mayor.

18 REPASO 1. Relaciona los conceptos con alguna definición: Concepto Def. Definiciones Caloría 1. Magnitud que mide la energía transformada por un sistema en cada unidad de tiempo Potencia 2. Energía que depende de la composición química de los cuerpos y de su temperatura Energía interna 3. Unidad de medida de la energía Julio Calor 4. Unidad de medida de la potencia 5. Energía transferida entre dos cuerpos que están a distinta temperatura 2. Señala las transformaciones energéticas que se producen en: a)una linterna b) Molinillo de café c) Dínamo de una bicicleta d) Motor de una lavadora e) Motor de coche f) Motor de ascensor 3. En la prensa y noticiarios se habla a menudo del problema de la energía en la sociedad actual. Haz una breve redacción sobre los aspectos que consideres más importantes de la crisis de la energía

19 4. Lee el siguiente informe y realiza las actividades propuestas: Vehículos ecológicos El calentamiento de la atmósfera es el principal desafío medioambiental que hoy afronta la humanidad. El mayor responsable de este fenómeno, llamado efecto invernadero, es el Dióxido de carbono que aparece en la combustión de compuestos carbonados. La automoción actual está basada en el consumo de combustibles fósiles que inciden en la emisión de CO 2 además de ser un recurso limitado y caro, por eso en los últimos tiempos se plantea una cambio de modelo energético. En concreto, para los coches se están ensayando (comercializando en algunos casos) estas alternativas: 1. BIOMASA. Se trata de generar energía con los residuos vegetales. En la combustión aparece CO 2., pero en una cantidad similar al dióxido de carbono asimilado por la planta en su crecimiento. Ya se está usando: a) Bioetanol (o bioalcoholes en general) obtenido por fermentación de productos azucarados. Se utiliza como único combustible en motores especiales o mezclado con gasolina con leves cambios en el motor. b) Biosiesel. Se obtiene a partir de aceites o grasas vegetales, incluso de aceites de cocina usados. Se puede mezclar con el gasóleo para usarlo directamente en motores Diesel. Reduce las emisiones de CO 2 en un 80%, las de SO 2 en un 100%, aumenta la vida del motor por el carácter lubricante y los olores de los humos son menos desagradables ( huele a palomitas!). Ya se puede comprar en muchas gasolineras de España (alguna en la provincia de Cádiz). 2. COCHES ELÉCTRICOS. Van equipados con un motor eléctrico alimentado por una batería recargable. Ya hay modelos con autonomía de más de 450 km. Son vehículos que no producen emisiones de gases ni ruidos, aunque sí se producen contaminación en la producción de la energía eléctrica con los procesos convencionales. Ya se comercializan coches híbridos preparados con dos motores: uno convencional de gasolina y otro eléctrico. Tienen una gran eficiencia energética por lo que consumen poca gasolina. 3. COCHES DE AIRE COMPRIMIDO. Disponen de un motor que funciona con aire comprimido: al intentar expandirse el aire empuja el motor que mueve el coche. Se recargan en gasolineras especiales en 3 minutos o conectado a la red, en casa, con el compresor que lleva incorporado en varias horas Ya se comercializan prototipos de bajo coste en mantenimiento, con autonomía de 300 km y velocidades de 110Km/h. Aunque no contaminan, es más filtran el aire, sí se producen contaminación en el origen de la energía eléctrica necesaria. 4.COCHES DE HIDRÓGENO. Están Basados en el aprovechamiento de la energía desprendida en la combustión del hidrógeno, que se puede obtener de un recurso como el agua. Ya se comercializan algunos modelos y se usa en las flotas de algunos autobuses urbanos. Los coches de hidrógeno con contaminan ni con gases ni con fruidos, pero sí se produce contaminación en la producción de la energía necesaria para obtener el hidrógeno. Según el premio Nobel Carlos Rubia, el Hidrógeno será el combustible del futuro a) Señala el modelo que consideres más interesantes para utilizarlo ya: Razona tu elección, señalando las ventajas e inconvenientes del modelo.

20 b) Qué modelo o modelos crees que serían más interesantes de cara al futuro? Razonar la elección y señalar los cambios necesarios para la generalización de esos vehículos (Industrias, talleres, gasolineras, ) 5.SOPA DE LETRAS Busca las palabras que expresan los siguiente conceptos: -Energía transferida a un cuerpo mediante una fuerza que produce un desplazamiento -Energía transferida por unidad de tiempo -Energía que tiene un cuerpo a causa de la altura sobre la superficie de la Tierra -Energía que tiene un cuerpo por el hecho de estar en movimiento. -Energía del viento A P R D C F H U K H K S P D A W T R A B A J O G N M P S C L A F J I P O D J O F D J A K J T O X R F T C E D N A I M T D S P E A A O J O E N E S L J N S A L L G S G N F I S C E B H O I G S C A H S I S T I E R C L I S O B A T D S T I A A A T P C I N E T I C A G L I

21 6. Producción de energía eléctrica en España Para hacer las siguientes actividades deberás entrar en la página de Red Eléctrica Española ( ) Entra en detalle de la estructura de generación en tiempo real en la que se indica el origen de la energía eléctrica que se consume en cada instante y responde las cuestiones: a) c) En el momento de hacer la consulta. Cuál es el valor de la potencia generada por energía eólica?... Qué porcentaje del total supone?... Y de la energía nuclear?... Qué tipo de centrales suministran el mayor porcentaje de energía?... En Marzo de 2008 se marcó un record en cuanto a la producción de energía eólica. Consulta por ejemplo el día 5 y compara la producción de energía a distintas horas b) A qué hora se ha producido el máximo en el consumo de energía y cuál es el valor de la potencia consumida? c) A qué hora se produce un consumo mínimo de energía y cuál es la potencia mínima? d) En ese momento Se está importando o exportando energía eléctrica a los países vecinos?... Consulta otros días a ver si exportamos o importamos más en esos días. 6.2 Descarga ahora el fichero de el sistema eléctrico español (2007), busca el balance de energía eléctria y contesta las preguntas a) Cuál es el total de energía neta generada?... Ha aumentado o disminuido la demanda de energía en 2007 con relación al 2006?... Cuánto?... b) Cuál el total nacional del balance de energía eléctrica ( En Gwh): c) Cuál es el total de energía eólica:. d) Cuál es el porcentaje de energía eólica respecto al total: e) Cuál es el tanto por ciento de energía nuclear: f) Cuál es el saldo neto de los intercambios internacionales: En 2007 el balance fue favorable a la exportación o a la importación de electricidad?... g) El dato de %07/06 representa el aumento de producción con respecto al año anterior. Cuáles han sido las dos fuentes de energía con mayor aumento?..... Qué fuentes han disminuido su producción?......

22 MODULO IV BLOQUE 7 NECESITAMOS ENERGÍA, CUIDADO CON LOS RECURSOS! GUÍA DIDÁCTICA CONTENIDOS 1.Energía : una propiedad de los cuerpos que les permite realizar cambios. Tipos de energía. 2. Energía cinética y energía potencial. 3. Propiedades de la energía: La energía se transforma La energía se transfiere: calor y trabajo La energía se conserva. Principio de conservación de la energía La energía se degrada. 4. Potencia. 5. Rendimiento. Eficiencia energética 6. Fuentes de energía. Energías renovables y no renovables. Obtención y transporte de la energía eléctrica. Problemas medioambientales relacionados con el aprovechamiento energético CRITERIOS DE EVALUACIÓN 1. Conocer los conceptos básicos del tema. 2. Diferenciar Los distintos tipos de energía 3. Describir las transformaciones de energía en procesos cotidianos. 4. Conocer el principio de conservación de la energía 5. Conocer y manejar las expresiones de energía cinética, energía potencial, trabajo, calor y potencia, y resolver ejercicios sencillos relacionados con estos conceptos. 6. Diferenciar las unidades de potencia y energía, y hacer cambios de unidades. 7. Conocer y valorar el rendimiento de distintos procesos. 8. Interesarse por conocer el impacto de la industria energética, valorar la importancia del ahorro energético y adoptar costumbres de consumo razonable de energía 9. Conocer y valorar el tratamiento y control de la energía eléctrica. 10. Resolver ecuaciones de primer grado y de segundo grado incompletas 11. Utilizar las gráficas, tablas, y expresiones algebraicas que describen relaciones de proporcionalidad directa o inversa, funciones lineal, afín y cuadrática para aplicarlas a la resolución de problemas. ORIENTACIONES Se trata de un tema introductorio al concepto de energía, que definiremos como la capacidad de un cuerpo, o un sistema, para producir cambios en si mismo o en el medio. Será necesario conocer los conceptos tratados, relacionarlos con los procesos y acciones cotidianas y utilizarlos para resolver ejercicios sencillos usando las herramientas matemáticas necesarias. Como ciudadano conviene interesarse, informarse, reflexionar, y actuar ( especialmente ahorrando energía) sobre la producción y el consumo de la energía y sus consecuencias.