Tema 5 física y química

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Trabajo de Fisica y Química Tema 5 2a evaluación 4º A E.S.O

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Tema 5 física y química

  1. 1. FísicaTEMA 5Julián EnriqueFernández BárcenaNº94º E.S.O A.2ª evaluación
  2. 2. LA ENERGÍA Y LOS CAMBIOS. En la energía se observan cambios de distinta naturaleza, como el cambio de posición en el movimiento de un coche o los cambios de temperatura en el calentamiento o enfriamiento de un objeto. En estos cambios se necesita energía.¿Qué es la energía?:La energía es una propiedad de los sistemas materiales que les permite experimentar y producir cambios.Existen diferentes tipos de energías: Química. Eléctrica. Nuclear. Térmica… Sin embargo cualquier formaque presente la energía puede presentarse como:Energía cinética: Es la asociada al movimiento, como la energía de un coche.Energía potencial: Es la asociada a la posición como la energía del agua embalsada en una presa.
  3. 3. Las Formas de la energía La energía adopta diferentes formas: La energía adopta diversas formas y puede transformarse de unas a otras. En todo cambio físico o químico, se produce una transformación energética. Por ejemplo:
  4. 4. Conservación y degradación de laenergía El principio de la conservación es igual a todas las formas de energía y dice que la energía ni se crea ni se destruye, solo se transforma. Por tanto, la energía total del universo se mantiene constante. Por ejemplo, al quemar gasolina en el motor de un automóvil, este produce energía mecánica y se mueve pero la mayor parte de la energía química del combustible se disipa caloríficamente. Todo esto ocurre por la degradación de energía. La degradación de energía: es la pérdida de energía útil: la energía se conserva en los cambios, pero tiende a transformarse en energía térmica, que es una forma de energía menos aprovechable. Un ejemplo de lo que dice el principio de la conservación es el ciclo del agua que demuestra que el agua ni se crea ni se destruye
  5. 5. Rendimiento energético En una transformación energética, la energía suministrada es igual a la suma de la energía útil, o aprovechable, más la energía disipad caloríficamente. El rendimiento energético``r es el cociente entre la energía útil y la energía suministrad. Se expresa en porcentaje. Su fórmula es esta: Energía útil r=___________________.100 Ninguna máquina tiene un rendimiento Energía suministrada energético del 100% porque siempre disipa caloríficamente parte de la energía que se le suministra. Aquí hay una tabla que muestra el rendimiento energético
  6. 6. Fuentes no renovables de energía Las fuentes no renovables de energía: Son aquellas cuyas reservas algún día se agotaran , las cuales ya no son dadas por la naturaleza. Es el caso de los combustibles fósiles (carbón, petróleo y gas natural) y de los minerales de uranio. Las principales fuentes no renovables de energía son: El carbón: Es una roca sedimentaria, formada durante millones de años a partir de residuos vegetales Su mayor uso fue en el siglo XIX, durante la 1ª revolución industrial aunque se sigue usando todavía en algunos hogares El petróleo: Es un aceite mineral que ha producido la naturaleza a lo largo de millones de años a partir de restos orgánicos. Actualmente el petróleo esta El petróleo crudo es una mezcla en boca de todos porque al De diversas sustancias, su no ser renovable algún día destilación permite obtener se agotará y habrá que combustible como buscar otro combustible propano, butano, metano… principal
  7. 7. Ventajas e inconvenientes de lasfuentes no renovables de energía InconvenientesVentajas  Las reservas de combustibles La energía procedente de fósiles son limitadas. fuentes no renovables es  La combustión de carbón y relativamente barata y fácil petróleo libera a la atmósfera de obtener. gases que contribuyen a la lluvia ácida La tecnología requerida para  Las emisiones deCO2 el aprovechamiento de la contribuyen al aumento de el energía está muy efecto invernadero desarrollada.  Los reactores nucleares de fisión producen residuos radiactivos de larga duración que son difíciles de almacenar.
  8. 8. La energía nuclear. La energía nuclear es una de las energías no renovables de nuestro planeta, su origen se debe a la fisión nuclear o a la fusión nuclearLa fisión nuclear: El uranio natural no puede usarse directamente como combustible nuclear, porque es, básicamente, porque se requieren 8 kilogramos de uranio empobrecido para obtener 1 kilogramo de uranio enriquecido al 3%, que ya puede utilizarse en los reactores nucleares. La fusión convierte agua en vapor, que mueve una turbina solidaria con un generador eléctrico. Al ritmo actual de consumo, las reservas mundiales conocidas de uranio son suficientes para varias decenas de años.La fusión nuclear: Los átomos de deuterio y tritio son actualmente la fuente de energía conocida; ambo son isotopos de hidrógeno. Proporciona mayor energía que la fisión nuclear para una misma masa de combustible. La fusión nuclear es un proceso muy común en la naturaleza; las estrellas, incluida el sol generan así su energía. En caso de desarrollarse, la fusión podría ser una fuente de energía prácticamente inagotable y poco contaminante que resolvería los problemas energéticos de la humanidad.
  9. 9. Fuentes no renovables II Otras fuentes no renovables son el gas natural y la energía nuclear. El gas natural: El gas natural es una mezcla de hidrocarburos gaseosos, cuyo componente mayoritario es el metano (más del 90%), es poco contaminantes, actualmente, su utilización va en aumento y en España se ha construido una amplia red de canalización para hacer llegar el gas natural a las industrias y a los domicilios particulares. La energía natural: La energía nuclear tiene origen en la fisión o fusión nuclear. La fisión se da en las centrales nucleares a través de un isotopo llamado U-235, aunque algunas también con plutonio. La fusión nuclear se da principalmente en las estrellas ya que necesita tan alta temperatura de millones de grados que no se podría dar en la tierra controlada. Ejemplo de gas natural Ejemplo de fusión en el sol
  10. 10. Fuentes renovables de energía Las principales fuentes renovables de energía son las que disminuyen a un ritmo menor al que la tierra las compone: FUENTES HIDRÁULICAS LA BIOMASA: La biomasa es Y EÓLICAS: materia orgánica Las fuentes de origen vegetal hidráulicas y eólicas EL SOL: o animal. La son actualmente las La energía solar energía que es la energía radiante fuentes renovables contiene fue la que llega directamente que más energía primera que del sol y son la producen, ya que su utilizó el fotovoltaica, la térmica tecnología está hombre. a baja temperatura Y la suficientemente térmica a alta desarrollada temperatura
  11. 11. Fuentes renovables II Aunque tienen una contribución escasa a la producción energética global, en determinados lugares pueden llegar a ser importantes, algunas de estas energías son: ENERGÍA GEOTÉRMICA ENERGÍA DEL MAR La energía geotérmica es la energía térmica acumulada en el subsuelo.  La energía del mar se aprovecha de diversas Cuando los focos calientes están a poca formas: profundidad, se aprovecha para inyectar agua fría en el subsuelo, que se transforma en agua caliente  -La energía maremotriz es la energía potencial o en vapor. que adquiere el agua marina al subir su nivel por efecto de las mareas El vapor puede mover la turbina de un alternador.  -la energía undemotriz es energía del movimiento de olas.  -La energía de las corrientes es la energía cinética de las corrientes marinas.  -La energía maremotérmica se debe a la diferencia de temperatura entre las aguas superficiales y profundas.
  12. 12. Contaminación La contaminación atmosférica: Es la presencia en el aire deatmosférica sustancias gaseosas, líquidas o sólidas, perjudiciales para las personas, el resto de los seres vivos y el entorno.EFECTOS:Los óxidos de azufre y nitrógeno Los principales efectos de la contaminación atmosférica son laproducen irritación en los ojos y en la lluvia ácida, el aumento del efecto invernadero y el deterioro denariz, afecciones del aparato la capa de ozono así como daños para la salud.respiratorio, retraso en el crecimientode las plantas y corrosión de losmetales ; además, contribuyen a la El incremento de las emisiones de gases de efecto invernaderolluvia acida. causa un aumento de la temperatura media de la tierra o calentamiento global, que parece estar produciendo un cambioEl monóxido de carbono es muy climático.tóxico y en altas concentracionespuede producir la muerte.La presencia de ozono en la troposferaproduce irritaciones en las mucosas yafectación pulmonar.El dióxido de carbono no es uncontaminante y no produce dañospero su concentración en la atmósferaes alta y produce el efecto invernadero
  13. 13. El efectoinvernaderoÉl efecto invernadero es uncalentamiento global quepuede causar una aumento delas precipitaciones en laszonas húmedas, unincremento de la aridez enlas zonas secas y la fusión delos hielos polares con laconsiguiente inundación dezonas costeras. Losprincipales gases de efectoinvernadero son el dióxidode carbono y el metano.
  14. 14. Energía y desarrollo sostenible.El problema energético: La sociedad necesita la se puede identificar debido a diversas causas. energía para todas susLa degradación de la energía: es el origen físico del problema actividades la energía paraenergético debido a que la energía no puede transformarse íntegramente todas sus actividades.en otras formas de energía. Debido a esto las cantidades de energía cada Disponer de la energíavez van tomando más valor. suficiente es necesario paraEl agotamiento de las fuentes de energía: pues se consumen a un ritmo el desarrollo económico ymayor que el que se necesita. El petróleo y el gas se agotarán en pocas la mejora de la calidad dedécadas al ritmo actual de consumo vida, de modo que hay unaLa demanda creciente de energía: A nivel mundial, las reservas alta correlación entre elenergéticas se consumen a un ritmo cada vez mayor. Además, dichas grado de desarrollo de unreservas está concentradas en pocos países, por lo que los precios están país y el consumoinfluenciados por diversos factores sociopolíticos. energético por habitante.
  15. 15. Energía y medioambienteEl actual modelo de desarrollo económico, basado en el uso de los combustibles fósiles y de la energía nuclear, ha tenido efectos medioambientales negativos . Entre ellos, ya se han destacado la contaminación atmosférica, la lluvia ácida, el efecto invernadero, y el almacenamiento de residuos radiactivos de larga duración.La contaminación de la atmosfera, del agua y del suelo no tiene fronteras, no solo a las zonas donde tiene origen la contaminación, sino a cualquier lugar del planeta.Por ello, el uso generalizado de la energía debe compatibilizarse con hábitos de consumo que reduzcan el impacto medioambiental:-El reciclado de los residuos-El ahorro energético-El aprovechamiento de fuentes de energía menos contaminantesLa utilización de la energía debe respetar el medioambiente.
  16. 16. SostenibilidadLa sostenibilidad: La sostenibilidad consiste en satisfacer las necesidades de la actual generación sinsacrificar la capacidad de futuras generaciones para satisfacer sus propias necesidades.La sostenibilidad debe abordarse desde una perspectiva global. Aunque el desarrollo económico y ladisponibilidad de energía son muy diferentes de unos países a otros , la contaminación y elagotamiento de los recursos inciden en todos los países .Un desarrollo sostenible solo es posible con la colaboración de todos. Un crecimiento económico incontrolado acarrea graves perjuicios medioambientales y el agotamiento de muchas fuentes de energía. Un equilibrio entre el desarrollo económico y el mantenimiento del medioambiente existente Un ejemplo de energía sostenible es el coche eléctrico, ya que es una contribución de la ciencia y la técnica al desarrollo sostenible y no consume carburante.
  17. 17. Energía y desarrollo sostenible Las principales características del desarrollo sostenible son 3: -Sostenibilidad ambiental: La actuación humana sobre el medio natural debe ser compatible con su recuperación al mismo ritmo, conservando la biodiversidad y los ecosistemas. Los recursos naturales no pueden extraerse a un ritmo mayor al de su producción natural ; por ejemplo, en la explotación de la madera o de la pesca. Se impone el principio de precaución, porque no se deben realizar actividades productivas hasta que no se demuestre que no son dañinas. -Sostenibilidad social: La organización de la sociedad debe respetar el medioambiente y asegurar una distribución equilibrada de los recursos energéticos. -Sostenibilidad económica; Las actuaciones humanas sobre el entorno deben ser económicamente rentables y viables.Los ejemplos de sostenibilidad los demuestra este gráfico
  18. 18. Medidas para una utilizaciónsostenible de energíaLas medidas propuestas por organismos internacionales, como la Comisión Europea, para avanzar hacia un desarrollo sostenible son:-Ahorro energético: La energía es clara y escasa. Es preciso, por tanto, adoptar medidas de ahorro energético tanto colectivas como individuales. El uso racional de la energía supone no gastar energía en actividades innecesarias y utilizar la mínima cantidad posible de energía en todas las actividades.-Diversificación de las fuentes energéticas: Se usan para obtener la energía primaria de distintas fuentes y conseguir un uso equilibrado de todas ellas.-Impulso de las energías renovables: Que, favorecen el desarrollo tecnológico y son más respetuosas con el medioambiente.-Desarrollo de energías autóctonas: propias del país. Más cercanas al consumidor, además de que disminuyen la dependencia energética del exterior. El desarrollo sostenible exige adoptar medidas como el ahorro energético y la diversificación de fuentes de energía Tanto en lo social, en lo medioambiental y en lo económico
  19. 19. Contribución de la ciencia almedioambiente La ciencia contribuye al desarrollo sostenible de varias formas:-Desarrollo de nuevas energías: como el hidrógeno y la fusión nuclear, que pueden contribuir a la solución del problema energético-Mejora de las tecnologías de producción de la energía: Los avances científicos y tecnológicos en el campo de las energías solar, marina y eólica han posibilitado un mejor aprovechamiento de estas fuentes.-Desarrollo de métodos de ahorro y eficiencia energéticos: mediante el diseño de procedimientos y aparatos que optimizan el uso de la energía; por ejemplo, las bombillas de bajo consumo y las bombas de calor.-Disminución del impacto ambiental: del uso de la energía. Por ejemplo, las investigaciones para capturar y almacenar el dióxido de carbono emitido y disminuir así el efecto invernadero.

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