1. La energía. 2. Leyes de conservación de la materia y la energía. 3. Fuentes de energía

Transcripción

1 1. La energía 1.1. Energía térmica o calorífica 1.2. Energía mecánica 1.3. Energía química 1.4. Energía eléctrica 1.5. Energía nuclear 1.6. Energía electromagnética 1.7. Energía del sonido 1.8. Energía en los seres vivos 2. Leyes de conservación de la materia y la energía 2.1. Ley de conservación de la energía 2.2. Ley de conservación de la masa 3. Fuentes de energía Índice del libro

2 4. Energías renovables 4.1. Energía solar 4.2. Energía hidráulica 4.3. Energía mareomotriz o de las mareas 4.4. Energía eólica 4.5. Energía geotérmica 4.6. Energía de la biomasa 5. Energías no renovables 5.1. Carbón 5.2. Petróleo 5.3. Gas natural 5.4. Energía nuclear 6. Cómo utilizamos la energía? 6.1. Ahorro energético 6.2. Ahorro en casa 6.3. Regla de las tres «R» 7. Materiales 7.1. Los plásticos 7.2. Aplicaciones de los plásticos Índice del libro

3 1. La energía Energía Es la capacidad que tiene un cuerpo para producir trabajo, o también, la fuerza que produce un trabajo. Unidad de energía (SI) Julio Formas de presentación de la energía en la naturaleza: Térmica Eléctrica Mecánica Nuclear Química Electromagnética Otras James P. Joule

4 1. La energía 1.1. Energía térmica o calorífica La energía térmica o calorífica es la energía que se intercambia entre cuerpos con diferentes temperaturas. Energía térmica fluye desde El cuerpo más caliente Al cuerpo más frío Cuando alcanzan la misma temperatura cesa el flujo de calor Se llega al equilibrio térmico. Diferentes escalas termométricas.

5 1. La energía 1.2. Energía mecánica La energía mecánica es la suma de la energía potencial y la energía cinética. Esta energía se la conoce también como energía motriz o del movimiento y es la energía que mueve todo. Cualquier tipo de energía mecánica produce energía térmica.

6 1. La energía 1.2. Energía mecánica Energía potencial gravitatoria Es la que poseen los objetos por estar situados a una cierta altura. La masa situada a mayor altura tiene mayor energía potencial gravitatoria.

7 1. La energía 1.2. Energía mecánica Energía potencial elástica Es la energía que se libera cuando un muelle, o un resorte que estaba comprimido, se suelta. Depende de la deformación producida y se puede invertir en producir trabajo. Cuanto más comprimido esté el resorte, más energía potencial elástica almacenará.

8 1. La energía 1.2. Energía mecánica Energía cinética Es la que poseen los cuerpos en movimiento. Los cuerpos adquieren energía cinética al ser acelerados por acción de las fuerzas o, lo que es lo mismo, cuando se realiza un trabajo sobre ellos. La velocidad de la corriente se puede aprovechar la velocidad de la corriente para mover las palas de una noria y producir trabajo.

9 1. La energía 1.3. Energía química Es la energía asociada a las reacciones químicas Reacciones exotérmicas Reacciones endotérmicas Aquellas en cuyo transcurso se desprende energía en forma de calor, luz, etc. Aquellas en cuyo transcurso se necesita absorber energía del exterior en forma de calor, luz, etc.

10 1. La energía 1.4. Energía eléctrica Es la energía asociada a la corriente eléctrica, es decir, a las cargas en movimiento.

11 1. La energía 1.5. Energía nuclear Es la energía que se obtiene al producir cambios en el núcleo de un átomo. Hay dos formas de generar energía nuclear Fisión nuclear Se produce al fraccionar las partículas que forman un núcleo. Fusión nuclear Se consigue al unir dos núcleos pequeños para obtener otro más grande.

12 1. La energía 1.6. Energía electromagnética Esta energía se debe a las ondas electromagnéticas que se producen al hacer oscilar campos magnéticos y eléctricos. A este tipo de energía pertenecen las ondas de radio y televisión, los rayos X o las microondas.

13 1. La energía 1.7. Energía del sonido Es una energía de vibración ya que el sonido está formado por ondas sonoras, que son oscilaciones que se propagan en un medio elástico; este medio puede ser gaseoso, sólido o líquido.

14 1. La energía 1.8. Energía en los seres vivos En nuestro cuerpo hay 50 billones de células que necesitan energía para su funcionamiento. Cada célula produce energía en las mitocondrias, consideradas las centrales energéticas de la célula. La reacción química que se produce en las mitocondrias es: Mitocondria

15 2. Leyes de conservación de la materia y la energía 2.1. Ley de conservación de la energía La energía no se crea ni se destruye, solo se transforma. La energía se conserva en sus transformaciones, pero una parte de ella siempre se degrada transfiriéndose en forma de calor con el entorno. Por eso hablamos de rendimiento:

16 2. Leyes de conservación de la materia y la energía 2.2. Ley de conservación de la masa También llamada ley de Lavoisier, porque fue quien la descubrió. Esta ley dice: La materia (masa) ni se crea ni se destruye, solo se transforma.

17 3. Fuentes de energía Son aquellas que tienen capacidad de generar energía en forma de calor, luz, etc. Energías renovables Su generación es continua y son relativamente limpias. Energías no renovables Al ser consumidas disminuyen sus reservas, ya que no hay tiempo suficiente para su renovación.

18 4. Energías renovables 4.1. Energía solar La energía solar llega a la Tierra desde el Sol en forma de radiación. Por transformación directa en electricidad empleando células solares o fotovoltaicas. Conversión térmica mediante colectores solares, dispositivos que contienen un fluido que se calienta para ser utilizado posteriormente.

19 4. Energías renovables 4.2. Energía hidráulica Es la energía obtenida a partir de las corrientes de agua, que, recogida en un embalse, se deja caer desde gran altura, haciendo que gire una turbina que genera electricidad. Este proceso se realiza en las centrales hidroeléctricas.

20 4. Energías renovables 4.3. Energía mareomotriz o de las mareas La energía mareomotriz aprovecha las diferencias de nivel originadas por las mareas para producir energía eléctrica.

21 4. Energías renovables 4.4. Energía eólica La energía del viento se trasforma en energía eléctrica mediante grandes molinos (aerogeneradores) situados en zonas donde el aire sopla fuerte y regularmente. Aerogenerador Parque eólico.

22 4. Energías renovables 4.5. Energía geotérmica Se encuentra en el interior de la Tierra en forma de calor y se manifiesta en la superficie por medio de los volcanes, los géiseres, las fumarolas y las aguas termales. Esta energía se utiliza como calefacción, agua corriente y electricidad, también en invernaderos, criaderos de peces, etc. Central geotérmica.

23 4. Energías renovables 4.6. Energía de la biomasa Se denomina biomasa la materia orgánica contenida en los seres vivos. La energía de la biomasa se produce a partir de: Productos vegetales y sus derivados. Residuos agrícolas y ganaderos (rastrojos y estiércol). Residuos forestales (hojas, madera). Residuos de industrias alimentarias (lácteos). Residuos urbanos orgánicos (basuras domésticas, cartón,

24 5. Energías no renovables Se incluyen dentro de las energías no renovables los combustibles fósiles (carbón, petróleo y gas natural) y la energía nuclear, pues sus reservas disminuyen según se transforman, es decir, no se pueden renovar Carbón Carbón: restos de vegetales fosilizados acumulados en pantanos y lagunas hace millones de años que quedaron enterrados trasformándose químicamente y enriqueciéndose en carbono. Se utiliza como combustible industrial, de calefacciones y en las centrales térmicas para la producción de energía eléctrica.

25 5. Energías no renovables 5.2. Petróleo El petróleo Mezcla de hidrocarburos sólidos, líquidos y gaseosos. Se originó por la descomposición anaerobia (ausencia de oxígeno) de la materia orgánica en cuencas sedimentarias marinas. Refinado, se utiliza como combustible para usos: domésticos, industriales, transportes y para generar energía eléctrica. Las mareas negras constituyen una de las formas de contaminación marina más graves.

26 5. Energías no renovables 5.3. Gas natural Gas natural Mezcla de hidrocarburos. Componente mayoritario: el metano. Procede de la fermentación de la materia orgánica acumulada en los sedimentos. Se encuentra en grandes bolsas subterráneas, asociadas al petróleo. Se emplea principalmente como combustible doméstico (calefacción, cocina), en la industria y en las centrales térmicas. Construcción de un gasoducto en Argelia.

27 5. Energías no renovables 5.4. Energía nuclear Se utiliza para ser transformada en electricidad en las centrales nucleares. Esquema de una central nuclear.

28 6. Cómo utilizamos la energía? 6.1. Ahorro energético Dependemos de los combustibles fósiles en más de un 80 % del total de las necesidades. Los combustibles tienen efectos negativos sobre el medioambiente y el ser humano. Medidas para disminuir esa dependencia: Racionalizar el uso de los recursos y fomentar el uso de las energías renovables. Rechazar los productos contaminantes. Investigar en fuentes de energías nuevas y renovables. Utilizar tecnologías y materiales reciclables no contaminantes.

29 6. Cómo utilizamos la energía? 6.2. Ahorro en casa Regular la temperatura y el tiempo de funcionamiento de los aparatos de refrigeración y calefacción. Mejorar el aislamiento térmico de la casa. Ducharse en vez de bañarse. Cerrar el grifo mientras nos lavamos los dientes. No abrir el horno sin motivo mientras está funcionando. Utilizar electrodomésticos energéticamente eficientes. Encender las luces estrictamente necesarias y utilizar lámparas de bajo consumo. Apagar el interruptor de los aparatos eléctricos y electrónicos. Clasificar los residuos y depositarlos en los contenedores correspondientes.

30 6. Cómo utilizamos la energía? 6.3. Regla de las tres «R» El principio básico en la gestión de los residuos es disminuir su producción. Regla de las tres «R»: R educir R eutilizar R eciclar

31 6. Cómo utilizamos la energía? 6.3. Regla de las tres «R» Reducir Consiste en el ahorro de recursos e implica disminuir los residuos que producimos. Campaña sobre los residuos del ayuntamiento de Madrid.

32 6. Cómo utilizamos la energía? 6.3. Regla de las tres «R» Reutilizar Numerosos materiales pueden ser recuperados y reutilizados antes de eliminarlos. Volver a aprovechar las cosas antiguas. Usar el papel por las dos caras. Elegir envases retornables. Acudir a los mercadillos de segunda mano.

33 6. Cómo utilizamos la energía? 6.3. Regla de las tres «R» Reciclar Consiste en convertir los residuos en materia prima para fabricar materiales del mismo o distinto tipo. Principales materiales que pueden ser reciclados Papel Cartón Vidrio Metales

34 7. Materiales 7.1. Los plásticos Existen multitud de materiales y muchas formas de clasificarlos. Entre los materiales más importantes tenemos los plásticos. Propiedades Baja densidad Aislante de la electricidad Moldeables Según su comportamiento ante el calor se clasifican en: Termoplásticos Termoestables Elastómeros Se ablandan con el calor y se endurecen al enfriarlos Después de moldeados no alteran su forma al calentarse Gran elasticidad

35 7. Materiales 7.2. Aplicaciones de los plásticos El polietileno se encuentra en forma de rollos de plástico transparente para envoltorios. El sector de la construcción utiliza mucho los plásticos (tuberías, aislante de cables, etc.) Los plásticos más resistentes se utilizan para fabricar piezas de motores, bombas de combustible, etc. Los plásticos también se emplean para fabricar dispositivos electrónicos y herramientas, juguetes, etc.

36 Índice del libro