Tema10: La energía
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Concepto de energía, formas y fuentes de energía

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Tema10: La energía Tema10: La energía Presentation Transcript

  • ENERGÍA CIENCIAS DE LA NATURALEZA 2º ESO UNIDAD 10
  • ESQUEMA
    • 1
    ENERGÍA FUTURO DEFINICIÓN ORIGEN CARACTERÍSTICAS FORMAS DE ENERGÍA FUENTES DE ENERGÍA MECÁNICA ELÉCTRICA INTERNA ELECTROMAGNÉTICA QUÍMICA NUCLEAR TÉRMICA NO RENOVABLES RENOVABLES CARBÓN PETRÓLEO GAS NATURAL URANIO HIDRÁULICA SOLAR EÓLICA BIOMASA GOTÉRMICA MAREMOTRIZ
  • 1. ¿QUÉ ES LA ENERGÍA?
    • La energía la podemos definir como la capacidad para producir cambios en los cuerpos.
    • Por ejemplo: el aire tiene energía por que es capaz de mover las aspas de un molino. El sol tiene energía ya que es capaz de hacer funcionar una calculadora solar o una lámpara solar.
    • La energía se puede medir y su unidad en el Sistema Internacional es el Julio ( J).
    • También se usan otras unidades como la caloría ( 1 caloría = 4,19 J); el Kwh ( 1 Kwh = 3600000 J).
  • 2. CARACTERÍSTICAS DE LA ENERGÍA
    • Puede ser almacenada: se puede almacenar en pilas, baterías condensadores (para los teléfonos móviles, los ordenadores portátiles, etc.)
    • Puede ser transportada: la energía eléctrica se almacena y posteriormente se transporta a través de cables hasta las casas.
    • Puede transformarse: puede cambiar de forma. Por ejemplo la energía química de una pila se transforma en energía cinética al moverse un muñeco; la energía eléctrica de un enchufe se transforma en energía térmica al hacer funcionar una estufa, etc.
  • 2. CARACTERÍSTICAS DE LA ENERGÍA
    • Se transfiere: puede pasar de un cuerpo a otro. Por ejemplo cuando hacemos hervir un recipiente con agua, se transfiere la energía del fogón al agua.
    • Se conserva: la energía ni se crea ni se destruye tan solo se transforma. Por ejemplo cuando encendemos una bombilla estamos transformando la energía eléctrica, una parte en energía luminosa y otra parte en calor.
    • Se degrada: cuando se transforma un tipo de energía en otra, parte se transforma en calor, perdiéndose.
  • 3. FORMAS DE PRESENTARSE LA ENERGÍA
    • 3.1. ENERGÍA CINÉTICA
    • Un cuerpo posee energía cinética cuando está en movimiento, es decir, cuando tiene velocidad.
    • La cantidad de energía cinética que posee un cuerpo se puede calcular mediante la fórmula:
    • E c = 0,5.m.v 2
    • Donde m= masa (Kg); v = velocidad (m/s 2 )
    • Por tanto, la energía cinética depende de la masa del cuerpo y de la velocidad que tiene.
    • Dos cuerpos que tienen igual velocidad, tendrá más energía cinética el que tenga más masa.
    • Dos cuerpos que tienen igual masa, tendrá más energía cinética el que tenga más velocidad.
  • 3. FORMAS DE PRESENTARSE LA ENERGÍA
    • 3.2. ENERGÍA POTENCIAL
    • Es la energía que posee un cuerpo que se encuentra a una determinada altura sobre la superficie de la Tierra.
    • Su valor se puede calcular mediante la fórmula:
    • E p = 9,8.m.h
    • Donde m = masa (Kg); h = altura (m)
    • Por tanto, la energía potencial de un cuerpo depende de su masa y su altura.
    • Dos cuerpos con igual masa, tendrá más energía potencial el que esté a mayor altura.
    • Dos cuerpos con igual altura, tendrá más energía potencial el que tenga más masa.
  • 3. FORMAS DE PRESENTARSE LA ENERGÍA
    • 3.3. ENERGÍA MECÁNICA
    • Es la energía que posee un cuerpo debido a su velocidad y a su altura. Por tanto, la energía mecánica es la suma de la energía cinética y la energía potencial.
    • E m = E c + E p
    • Un cuerpo que tiene velocidad tiene energía cinética y si se encuentra a una determinada altura tiene energía potencial, la suma de ambas nos da la energía total que posee el cuerpo.
    • Un cuerpo puede transformar su energía potencial en cinética y viceversa.
    • Por ejemplo, si tenemos una maceta en una ventana a una determinada altura, ésta tiene solo energía potencial. Si la maceta se cae, a medida que cae va transformando su energía potencial en energía cinética, ya que va disminuyendo su altura y aumentando su velocidad. En el momento justo que toca el suelo ha transformado toda su energía potencial en cinética (aunque su valor siempre es el mismo). El valor de la energía potencial de la maceta en la ventana es el mismo que la energía cinética de la maceta cuando toca el suelo.
  • 3. FORMAS DE PRESENTARSE LA ENERGÍA
    • 3.4. ENERGÍA ELÉCTRICA
    • Es la energía que aparece cuando los electrones, que son partículas cargadas, se mueven en una dirección.
    • La energía eléctrica se obtiene a partir de otras formas de energía, como la energía química o la nuclear.
    • 3.5. ENERGÍA INTERNA
    • Es la energía que poseen los cuerpos debido al movimiento de los átomos o moléculas que los forman.
  • 3. FORMAS DE PRESENTARSE LA ENERGÍA
    • 3.6. ENERGÍA RADIANTE
    • Es la energía que poseen las ondas, como por ejemplo, las ondas sonoras, la luz, los microondas, etc.
    • 3.7. ENERGÍA QUÍMICA
    • Es la energía que se pone de manifiesto en las reacciones químicas, como por ejemplo al quemar madera, al tomar alimentos, etc.
    • 3.8. ENERGÍA TÉRMICA
    • Es la energía que se transfiere de un cuerpo a otro que están a diferentes temperaturas. Por ejemplo: si colocamos una lata de coca cola en un cubo con hielo se transfiere energía de la coca cola al hielo hasta que los dos alcanzan la misma temperatura.
  • 3. FORMAS DE PRESENTARSE LA ENERGÍA
    • 3.9. ENERGÍA NUCLEAR
    • Es la energía que se obtiene de las reacciones nucleares. Hay dos tipos:
    • FISIÓN: en la que se produce la ruptura de un núcleo atómico en dos o más fracciones, liberándose una gran cantidad de energía. Este tipo de reacción es la que tiene lugar en las centrales nucleares.
    • FUSIÓN: en la que se produce la unión de dos o más núcleos atómicos, liberándose una gran cantidad de energía.
  • 4. FUENTES DE ENERGÍA
    • Una fuente de energía es todo aquel medio del que podemos extraer energía y utilizarla.
    • Las fuentes de energía se clasifican en:
    • NO RENOVABLES: son aquellas que con su uso en el tiempo se pueden agotar. Por ejemplo: el carbón, el petróleo, el gas natural y el uranio. Además son fuentes de energía que contaminan el medio ambiente.
    • RENOVABLES: son aquellas que su uso a lo largo del tiempo no producen su agotamiento y son respetuosas con el medio ambiente. Por ejemplo: el sol, el viento, el agua, las olas y la biomasa.
  • 5. FUENTES DE ENERGÍA NO RENOVABLES
    • El mayor porcentaje de energía que se utiliza actualmente en el mundo proviene de fuentes no renovables y esto está produciendo graves problemas de contaminación.
    • 5.1. CARBÓN: se obtiene en minas de cielo abierto y de minas subterráneas.
    • Se usa principalmente en:
    • Centrales térmicas: el carbón es quemado y el calor que se desprende se utiliza para calentar agua, cuyo vapor pasa por una turbina que le produce un movimiento, transformándose la energía térmica en mecánica. Posteriormente, esta energía mecánica es transformada en energía eléctrica en un generador.
    • Calefacción.
    • Materia prima para la obtención de plásticos, fibras sintéticas y productos farmacéuticos.
    • El uso del carbón produce graves problemas de contaminación atmosférica debido a la emisión de gases en su combustión.
  • CENTRAL TÉRMICA
  • 5. FUENTES DE ENERGÍA NO RENOVABLES
    • 5.2. PETRÓLEO: es la fuente de energía más utilizada. Del petróleo se obtienen diferentes productos como butano, gasolina, alquitrán, betún, etc.
    • El petróleo también se utiliza para la fabricación de fertilizantes, plásticos, pinturas, etc.
    • El principal problema del uso del petróleo es la contaminación atmosférica por los gases que se producen en su uso, así como la contaminación del mar por los accidentes que se producen en su transporte en barcos petroleros.
    • Actualmente se estima que hay reservas de petróleo para unos 50 años.
  • 5. FUENTES DE ENERGÍA NO RENOVABLES
    • 5.3. GAS NATURAL: es una mezcla de gas metano y otros gases, y es utilizado tal y como se encuentra en la naturaleza.
    • Para transportarlo, se usan:
    • Gaseoductos: tuberías que transportan el gas hasta el lugar de consumo.
    • Buques cisterna: el gas es licuado y transportado en buques. Una vez en su lugar de consumo se convierte nuevamente en gas.
    • Se usa en calefacción, centrales térmicas y algunos vehículos.
    • Tiene como ventaja que se producen menos gases en su combustión y por tanto produce menos contaminación atmosférica.
    • Tanto el carbón como el petróleo y el gas natural son combustibles fósiles que se forman a partir de restos vegetales enterrados profundamente durante millones de años.
  • 5. FUENTES DE ENERGÍA NO RENOVABLES
    • 5.4. Uranio: es un elemento que se usa como combustible en las centrales nucleares.
    • Los núcleos de uranio al fisionarse en el reactor nuclear producen una gran cantidad de energía que se utiliza en calentar agua hasta producir vapor. Este vapor es capaz de mover una turbina, transformándose la energía térmica en energía mecánica. Esta energía mecánica es transformada en energía eléctrica en un generador.
    • El principal inconveniente de las centrales nucleares es la gran cantidad de residuos radiactivos que se producen y que suponen un grave problema para la salud y el medio ambiente. (1*)
  • CENTRAL NUCLEAR
  • 6. FUENTES DE ENERGÍA RENOVABLES
    • Son fuentes respetuosas con el medio ambiente e inagotables.
    • 6.1. ENERGÍA HIDRÁULICA: se obtiene a partir del agua almacenada en presas. El agua se deja salir pasando a través de una turbina que gira, produciéndose energía mecánica, que es transformada en energía eléctrica mediante un generador. (2*)
  • 6. FUENTES DE ENERGÍA RENOVABLES
    • 6.2. ENERGÍA SOLAR: es la energía que llega del Sol. Se aprovecha de dos formas:
    • Solar térmica: se usa para calentar agua y calefacción doméstica mediante unas placas solares.
    • Solar fotovoltaica: en la que se transforma la energía del Sol en energía eléctrica mediante paneles fotovoltaicos. (3*)
  • 6. FUENTES DE ENERGÍA RENOVABLES
    • 6.3. ENERGÍA EÓLICA: la energía del viento hace mover las aspas de un aerogenerador, transformándose en energía cinética, que posteriormente se transforma en energía eléctrica mediante un generador. (4*)
  • 6. FUENTES DE ENERGÍA RENOVABLES
    • 6.4. BIOMASA: la biomasa es la materia orgánica de origen animal o vegetal, como por ejemplo restos de alimentos, paja, malas hierbas, excrementos de animales, ramas, hojas, etc.
    • Se puede obtener energía de la biomasa de distintas formas:
    • Obtención de biogas: se obtiene gas que se usa para la obtención de energía eléctrica en centrales térmicas. (5*)
    • Obtención de biocombustible como el biodiésel y el bioetanol. Por ejemplo se usa aceite usado para la obtención de biodiésel. (6*)
    • Obtención de energía calorífica doméstica: se usa la biomasa en calderas para calefacción doméstica, sustituyendo al gasoil. (7*)
  • 6. FUENTES DE ENERGÍA RENOVABLES
    • 6.5. ENERGÍA GEOTÉRMICA: es la energía que se obtiene del vapor de agua almacenado en el interior de la Tierra. Se usa para calefacción y obtención de energía eléctrica. (8*)
    • 6.6. ENERGÍA MAREMOTRIZ: es la energía que se obtiene del agua del mar, aprovechando las mareas.(9*)
  • ENERGÍA VENTAJAS INCONVENIENTES HIDRÁULICA
    • No produce residuos ni contaminación.
    • Los embalses ayudan a suministrar agua en las estaciones secas.
    • La cantidad de agua disponible depende de las lluvias.
    • Se producen graves alteraciones del entorno por la construcción de embalses.
    • Riesgos de rotura de la presa.
    SOLAR
    • Es limpia. No produce ruidos ni contaminación.
    • Es una fuente inagotable y barata.
    • No se puede almacenar, hay que transformarla inmediatamente.
    • Depende de las horas de Sol.
    • Se necesitan grandes extensiones de terreno para las placas.
    EÓLICA
    • El viento es gratuito.
    • Los aerogeneradores tienen bajos costes de mantenimiento.
    • Es de difícil almacenamiento.
    • Son peligrosos para las aves.
    • Se necesitan grandes extensiones de terreno, alterándose el paisaje.
    BIOMASA
    • Los biocombustibles son poco contaminantes.
    • Se produce el aprovechamiento de residuos vegetales y animales.
    • Se producen pocos residuos.
    - Bajo rendimiento energético, es decir, se necesita mucha cantidad de biomasa. GEOTÉRMICA
    • No produce residuos y es inagotable.
    • Su uso está limitado a las zonas donde están los yacimientos.
    • Explotación y mantenimiento costosos.
    MAREMOTRIZ
    • Es limpia.
    • No produce residuos.
    • Es inagotable.
    • Uso limitado a las zonas costeras.
    • Se producen alteraciones en los ecosistemas.
    • Es una tecnología muy costosa.
  • 7. EL FUTURO DE LA ENERGÍA
    • Actualmente el uso de la energía es muy grande, por lo que hay que tomar medidas para poder garantizar su suministro, ya que actualmente se usan fuentes no renovables que se agotarán. Entre las medidas están:
    • Desarrollo de tecnologías que permitan usar fuentes renovables ya que son inagotables y respetuosas con el medio ambiente.
    • Concienciación ciudadana para que todos adquiramos hábitos de ahorro como por ejemplo: usar electrodomésticos tipo A, usar transporte público, poner la lavadora o el lavavajillas cuando estén lleno, usar bombillas de bajo consumo, etc.
  • FIN