1.L'ENERGIA.
1.1. CONCEPTE D'ENERGIA
1.1. CONCEPTE D'ENERGIA
L’energia es la capacitat que tenen alguns cossos de produir canvis en ells mateixos i en altres cossos, es a dir, és la capacitat que té un cos per realitzar un treball. Sempre que es desenvolupa una energia hi ha un desgast i un aprofitament.
- Combustible: Podem considerar que un combustible és tota aquella substància que és pot "cremar", es a dir que les seves molècules poden reaccionar i donar energia en forma de calor.
- Comburent: És l'element indispensable perquè un combustible pugui reaccionar. El comburent per excel·lència és l'oxigen i s'utilitza habitualment l'aire.
1.2 EVOLUCIÓ HISTÒRICA
La capacitat de les persones per trobar fonts d'energia i transformar-les en utilitzables de manera rentable i amb el mínim impacte sobre el medi, és una de les bases fonamentals del desenvolupament social, tecnològic i industrial de la societat. Com a fets importants en el desenvolupament de l'ús de l'energia podem destacar:
- Força muscular de les persones: força de sang.
- Descobriment del foc: cuinar, llum i defensa.
- Neolític: - Energia musculars dels animals: arades i carros.
- Energia del vent: navegació.
- Època Grega: - Energia del vent: vaixells.
- Edat Mitjana: - Energia Hidràulica: molins fariners, serradores, martinets.
- Segle XIII: - combustibles fòssils: carbó.
- Primeres màquines de vapor per extreure aigua de les mines.
- Segle XVIII (aprox. 1780): - 1ª Revolució Industrial. Gran evolució.
- Màquines de vapor: fàbriques i mitjans de transport.
- Combustible: carbó.
- Segle XX (Principis): - Aparició petroli. Motors de combustió.
- Aparició electricitat.
- 1950 (aprox.): - Energia Nuclear.
- 1970 (aprox.): - Crisi energètica del petroli.
- Desenvolupament Energies Alternatives.
- Preocupació ambiental.
- Actual: - Petroli en fase de desaparició.
- Gran increment d'energies renovables.
- Desenvolupament de motors elèctrics i acumuladors.
PRINCIPIS BÀSICS DE L'ENERGIA
- L'energia no es crea ni es destrueix, només es transforma (Llei de conservació de l'energia)
- En qualsevol transformació energètica es produeix una pèrdua parcial de la mateixa (rendiment).
- L'ús o transformació de qualsevol tipus d'energia, produeix un efecte contaminant sobre el medi a on es desenvolupa.
- Considerarem el Sol com a font d'origen de pràcticament totes les energies.
MAGNITUDS RELACIONADES
- FORÇA: És l'acció que aplicada a un cos li fa variar la seva posició o el deforma. La unitat de mesura és el "Newton" (N)
- TREBALL: Resultat de provocar un desplaçament o deformació per mitjà d'una força. si la força no desplaça o deforma no hi ha treball. La unitat principal de mesura és el Joule.
- ENERGIA: És la capacitat d'un cos per fer el treball abans definit, per tant es calcularà igual que el treball:
ENERGIA (Treball) = FORÇA x DISTÀNCIA
( Joule = Newton x metre)
Aquesta energia i per tant la capacitat d'un cos per fer un treball, es pot manifestar de diferents formes. Algunes de les més important són:
- MECÀNICA: Capacitat per produir moviment. La seva unitat és el Joule (energia necessària per elevar 100 grams d'aigua a una alçada de 1 metre).
- TÈRMICA: Capacitat per donar calor. Altre unitat que es pot utilitzar és la caloria (energia necessària per augmentar 1º C la temperatura de 1 gram d'aigua; 1 caloria = 4,18 joules).
- POTÈNCIA: És la quantitat d'energia o treball fet en un temps. La seva unitat de mesura és el Watt:
POTÈNCIA = ENERGIA (Treball) / TEMPS
(Watt = Joule / segon)
- RENDIMENT: És la relació entre el treball o energia obtinguda i la utilitzada. Expressa el nivell d'aprofitament. S'expressa en % i mai podrà ser superior al 100 %.
RENDIMENT = Energia obtinguda / Energia utilitzada
FORMES D'ENERGIA
L'energia es pot fer evident sota diferents formes. Cal diferenciar clarament entre les formes d'energia i el que són les fonts d'energia. Les principals formes en que es mostra l'energia són:
- Mecànica: cinètica i potencial.
- Tèrmica (interna)
- Química
- Elèctrica
- Nuclear
- Radiant
- Sonora
FONTS D'ENERGIA
Són els elements existents a la natura i al univers, capaços de subministrar o transformar-se en llum, calor o qualsevol forma de treball.
- Força muscular de les persones: força de sang.
- Descobriment del foc: cuinar, llum i defensa.
- Neolític: - Energia musculars dels animals: arades i carros.
- Energia del vent: navegació.
- Època Grega: - Energia del vent: vaixells.
- Edat Mitjana: - Energia Hidràulica: molins fariners, serradores, martinets.
- Segle XIII: - combustibles fòssils: carbó.
- Primeres màquines de vapor per extreure aigua de les mines.
- Segle XVIII (aprox. 1780): - 1ª Revolució Industrial. Gran evolució.
- Màquines de vapor: fàbriques i mitjans de transport.
- Combustible: carbó.
- Segle XX (Principis): - Aparició petroli. Motors de combustió.
- Aparició electricitat.
- 1950 (aprox.): - Energia Nuclear.
- 1970 (aprox.): - Crisi energètica del petroli.
- Desenvolupament Energies Alternatives.
- Preocupació ambiental.
- Actual: - Petroli en fase de desaparició.
- Gran increment d'energies renovables.
- Desenvolupament de motors elèctrics i acumuladors.
PRINCIPIS BÀSICS DE L'ENERGIA
- L'energia no es crea ni es destrueix, només es transforma (Llei de conservació de l'energia)
- En qualsevol transformació energètica es produeix una pèrdua parcial de la mateixa (rendiment).
- L'ús o transformació de qualsevol tipus d'energia, produeix un efecte contaminant sobre el medi a on es desenvolupa.
- Considerarem el Sol com a font d'origen de pràcticament totes les energies.
MAGNITUDS RELACIONADES
- FORÇA: És l'acció que aplicada a un cos li fa variar la seva posició o el deforma. La unitat de mesura és el "Newton" (N)
- TREBALL: Resultat de provocar un desplaçament o deformació per mitjà d'una força. si la força no desplaça o deforma no hi ha treball. La unitat principal de mesura és el Joule.
- ENERGIA: És la capacitat d'un cos per fer el treball abans definit, per tant es calcularà igual que el treball:
ENERGIA (Treball) = FORÇA x DISTÀNCIA
( Joule = Newton x metre)
Aquesta energia i per tant la capacitat d'un cos per fer un treball, es pot manifestar de diferents formes. Algunes de les més important són:
- MECÀNICA: Capacitat per produir moviment. La seva unitat és el Joule (energia necessària per elevar 100 grams d'aigua a una alçada de 1 metre).
- TÈRMICA: Capacitat per donar calor. Altre unitat que es pot utilitzar és la caloria (energia necessària per augmentar 1º C la temperatura de 1 gram d'aigua; 1 caloria = 4,18 joules).
- POTÈNCIA: És la quantitat d'energia o treball fet en un temps. La seva unitat de mesura és el Watt:
POTÈNCIA = ENERGIA (Treball) / TEMPS
(Watt = Joule / segon)
- RENDIMENT: És la relació entre el treball o energia obtinguda i la utilitzada. Expressa el nivell d'aprofitament. S'expressa en % i mai podrà ser superior al 100 %.
RENDIMENT = Energia obtinguda / Energia utilitzada
FORMES D'ENERGIA
L'energia es pot fer evident sota diferents formes. Cal diferenciar clarament entre les formes d'energia i el que són les fonts d'energia. Les principals formes en que es mostra l'energia són:
- Mecànica: cinètica i potencial.
- Tèrmica (interna)
- Química
- Elèctrica
- Nuclear
- Radiant
- Sonora
FONTS D'ENERGIA
Són els elements existents a la natura i al univers, capaços de subministrar o transformar-se en llum, calor o qualsevol forma de treball.
CLASSIFICACIÓ DE LES FONTS D'ENERGIA
Les fonts d'energia es poden classificar en funció de la seva naturalesa, tenim les fonts d'energia primàries i les fonts d'energia secundàries.
Les fonts d'energia primàries són les que es troben a la natura, com la llenya, l'aigua, el carbó i el petroli. Les fons d'energia secundàries són les que s'obtenen a partir de les primàries, com l'electricitat i la benzina.
FONTS D'ESTOC O ESGOTABLES
Són recursos energètics emmagatzemats al nostre planeta que tenen un ritme de creació moltíssim més baix que el ritme de consum:
- Petroli
- Carbó
- Gas Natural
- Urani
FONTS RENOVABLES
Són recursos energètics del nostre planeta que es creen de forma més ràpida del que som capaços de consumir:
- Vent (energia eòlica)
- Sol (energia solar)
- Aigua (energia hidràulica)
- Matèria orgànica (biomassa)
EXERCICIS
1. Què és l'energia?
2. Defineix els següents conceptes:
- Combustible
- Combunent
3. Indica quatre fonts d'energia utilitzades per l'home i l'època e la qual van aparèixer.
4. Enumera dos principis bàsic de l'energia.
5. L'energia es pot fer evident sota diferents formes. Enumera quatre d'elles.
6. Quina diferència hi ha entre l'energia mecànica i l'energia tèrmica?
7. Què són les fonts d'energia primàries? Posa dos exemples.
8. Què són les fonts d'energia secundàries? Posa dos exemples.
9. Hi ha fonts d'energia que amb el pas del temps es poden esgotar i d'altres que són renovables. Posa dos exemples de cadascuna.
10. MURAL GRUP (Treball cooperatiu per desenvolupar a l'aula)
VÍDEO L'ENERGIA (Capítol 1):
11. Quin rendiment energètic tenen les plaques solars actuals?
12. Què és una cuina solar?
13. Les cuines solars s'utilitzen en projectes com "sol solidari" a l'Àfrica. Quins tres avantatges té per a la població d'aquell país?
14. De quin material sensible estan formades les plaques fotovoltaiques?
15. Explica en forma d'esquema el funcionament d'una central hidraúlica:
16. En un aerogenerador s'utilitza una sèrie d'engranatges (multiplicadors). Quina funció tenen?
17. Per què les pales que formen els actuals molins de vent (aerogeneradors) no són rectes?
18. Explica en forma d'esquema el funcionament d'un aerogenerador:
19. Què és la pila d'hidrògen? Quines són les seves utilitats?
VÍDEO L'ENERGIA (Capítol 2):
20. Després de veure el capítol número 2 sobre l'energia, fes un esquema on s'expliqui el funcionament d'una central nuclear.
21. Quina funció té l'urani en una central nuclear?
22. Per a què s'utilitza l'urani 238 o 235?
23. Quines són les radiacions perilloses pels éssers vius?
24. Quans anys triga a formar-se el petroli?
25. On es troba el petroli? Com l'extreien antigament?
26. Fes un esquema on s'expliqui com s'extreu el petroli del sediment.
27. Explica com es refina el petroli. Quins derivats d'aquest es poden obtenir?
FORMES DE L'ENERGIA
Necessitem energia per a qualsevol activitat de la vida diària, i això vol dir, que l’energia es pot manifestar de moltes maneres per a cada activitat diferent.
L’energia la podem trobar en forma de:
- Energia lluminosa: principalment ve del sol tot i que es pot produir de manera artificial. Es l’energia de la llum i es transmet per ones electromagnètiques.
- Energia tèrmica: Principalment ve del sol tot i que es pot produir de manera artificial. Es manifesta en forma de calor i esta present en els cossos calents.
- Energia cinètica: Es l’energia del moviment. La tenen tots els cossos quan es troben en moviment.
- Energia sonora: Es l’energia el so. La percebem a traves de l’oïda i es transmet a través d’ones.
- Energia elèctrica: Es l’energia de l’electricitat. L’utilitzem per a fer funcionar neveres, rentadores, ordinadors.
- Energia química: Es l’energia que esta present en els aliments i que ens permet funcionar. També es present en els combustibles.
- Energia potencial elàstica: Es l’energia d’una molla o qualsevol cinta elàstica. Es un tipus d’energia potencial perquè es pot emmagatzemar.
- Energia potencial gravitatòria: Es l’energia que te a veure amb l’alçada la qual estan elevats els cossos. Es un tipus d’energia potencial perquè es pot emmagatzemar.
- Energia nuclear: Es l’energia continguda en els àtoms. Un exemple es l’energia del sol que prové d’explosions nuclears que alliberen llum i calor.
EXERCICIS
1. Què és l'energia?
2. Defineix els següents conceptes:
- Combustible
- Combunent
3. Indica quatre fonts d'energia utilitzades per l'home i l'època e la qual van aparèixer.
4. Enumera dos principis bàsic de l'energia.
5. L'energia es pot fer evident sota diferents formes. Enumera quatre d'elles.
6. Quina diferència hi ha entre l'energia mecànica i l'energia tèrmica?
7. Què són les fonts d'energia primàries? Posa dos exemples.
8. Què són les fonts d'energia secundàries? Posa dos exemples.
9. Hi ha fonts d'energia que amb el pas del temps es poden esgotar i d'altres que són renovables. Posa dos exemples de cadascuna.
10. MURAL GRUP (Treball cooperatiu per desenvolupar a l'aula)
VÍDEO L'ENERGIA (Capítol 1):
11. Quin rendiment energètic tenen les plaques solars actuals?
12. Què és una cuina solar?
13. Les cuines solars s'utilitzen en projectes com "sol solidari" a l'Àfrica. Quins tres avantatges té per a la població d'aquell país?
14. De quin material sensible estan formades les plaques fotovoltaiques?
15. Explica en forma d'esquema el funcionament d'una central hidraúlica:
16. En un aerogenerador s'utilitza una sèrie d'engranatges (multiplicadors). Quina funció tenen?
17. Per què les pales que formen els actuals molins de vent (aerogeneradors) no són rectes?
18. Explica en forma d'esquema el funcionament d'un aerogenerador:
19. Què és la pila d'hidrògen? Quines són les seves utilitats?
VÍDEO L'ENERGIA (Capítol 2):
20. Després de veure el capítol número 2 sobre l'energia, fes un esquema on s'expliqui el funcionament d'una central nuclear.
21. Quina funció té l'urani en una central nuclear?
22. Per a què s'utilitza l'urani 238 o 235?
23. Quines són les radiacions perilloses pels éssers vius?
24. Quans anys triga a formar-se el petroli?
25. On es troba el petroli? Com l'extreien antigament?
26. Fes un esquema on s'expliqui com s'extreu el petroli del sediment.
27. Explica com es refina el petroli. Quins derivats d'aquest es poden obtenir?
Cap comentari:
Publica un comentari a l'entrada