Tema10: La energía

ENERGÍAENERGÍACIENCIAS DE LA NATURALEZA 2º ESO UNIDAD 10CIENCIAS DE LA NATURALEZA 2º ESO UNIDAD 10

ESQUEMAESQUEMA

11

ENERGÍA FUTURODEFINICIÓN

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 1. ¿QUÉ ES LA ENERGÍA? ENERGÍA?

La La energíaenergía la podemos definir como la la podemos definir como la capacidad capacidad para producir cambiospara producir cambios en los cuerpos. en los cuerpos.

Por ejemplo: el aire tiene energía por que es capaz Por ejemplo: el aire tiene energía por que es capaz de mover las aspas de un molino. El sol tiene de mover las aspas de un molino. El sol tiene energía ya que es capaz de hacer funcionar una energía ya que es capaz de hacer funcionar una calculadora solar o una lámpara solar. calculadora solar o una lámpara solar.

La La energíaenergía se puede medir y su se puede medir y su unidadunidad en el en el Sistema Internacional es el Sistema Internacional es el JulioJulio ( J). ( J).

También se usan otras unidades como la caloría ( 1 También se usan otras unidades como la caloría ( 1 caloría = 4,19 J); el Kwh ( 1 Kwh = 3600000 J).caloría = 4,19 J); el Kwh ( 1 Kwh = 3600000 J).

2. CARACTERÍSTICAS DE 2. CARACTERÍSTICAS DE LA ENERGÍALA ENERGÍA

Puede ser almacenada:Puede ser almacenada: se puede almacenar en se puede almacenar en pilas, baterías condensadores (para los teléfonos pilas, baterías condensadores (para los teléfonos móviles, los ordenadores portátiles, etc.)móviles, los ordenadores portátiles, etc.)

Puede ser transportada: Puede ser transportada: la energía eléctrica se la energía eléctrica se almacena y posteriormente se transporta a través almacena y posteriormente se transporta a través de cables hasta las casas.de cables hasta las casas.

Puede transformarse:Puede transformarse: puede cambiar de forma. puede cambiar de forma. Por ejemplo la energía química de una pila se Por ejemplo la energía química de una pila se transforma en energía cinética al moverse un transforma en energía cinética al moverse un muñeco; la energía eléctrica de un enchufe se muñeco; la energía eléctrica de un enchufe se transforma en energía térmica al hacer funcionar transforma en energía térmica al hacer funcionar una estufa, etc.una estufa, etc.

2. CARACTERÍSTICAS DE 2. CARACTERÍSTICAS DE LA ENERGÍALA ENERGÍA

Se transfiere:Se transfiere: puede pasar de un cuerpo a otro. puede pasar de un cuerpo a otro. Por ejemplo cuando hacemos hervir un recipiente Por ejemplo cuando hacemos hervir un recipiente con agua, se transfiere la energía del fogón al agua.con agua, se transfiere la energía del fogón al agua.

Se conserva:Se conserva: la energía ni se crea ni se destruye la energía ni se crea ni se destruye tan solo se transforma. Por ejemplo cuando tan solo se transforma. Por ejemplo cuando encendemos una bombilla estamos transformando encendemos una bombilla estamos transformando la energía eléctrica, una parte en energía luminosa la energía eléctrica, una parte en energía luminosa y otra parte en calor.y otra parte en calor.

Se degrada:Se degrada: cuando se transforma un tipo de cuando se transforma un tipo de energía en otra, parte se transforma en calor, energía en otra, parte se transforma en calor, perdiéndose.perdiéndose.

3. FORMAS DE 3. FORMAS DE PRESENTARSE LA ENERGÍAPRESENTARSE LA ENERGÍA

3.1. 3.1. ENERGÍA CINÉTICAENERGÍA CINÉTICA

Un cuerpo posee energía cinética cuando está en movimiento, es decir, cuando tiene Un cuerpo posee energía cinética cuando está en movimiento, es decir, cuando tiene velocidad.velocidad.

La cantidad de energía cinética que posee un cuerpo se puede calcular mediante la La cantidad de energía cinética que posee un cuerpo se puede calcular mediante la fórmula:fórmula:

EEcc= 0,5.m.v= 0,5.m.v22

Donde m= masa (Kg); v = velocidad (m/sDonde m= masa (Kg); v = velocidad (m/s22))

Por tanto, la energía cinética depende de la masa del cuerpo y de la velocidad que Por tanto, la energía cinética depende de la masa del cuerpo y de la velocidad que tiene.tiene.

Dos cuerpos que tienen igual velocidad, tendrá más energía cinética el que tenga más Dos cuerpos que tienen igual velocidad, tendrá más energía cinética el que tenga más masa.masa.

Dos cuerpos que tienen igual masa, tendrá más energía cinética el que tenga más Dos cuerpos que tienen igual masa, tendrá más energía cinética el que tenga más velocidad.velocidad.


3.2. 3.2. ENERGÍA POTENCIALENERGÍA POTENCIAL

Es la energía que posee un cuerpo que se encuentra a una determinada Es la energía que posee un cuerpo que se encuentra a una determinada altura sobre la superficie de la Tierra.altura sobre la superficie de la Tierra.

Su valor se puede calcular mediante la fórmula:Su valor se puede calcular mediante la fórmula:

EEpp = 9,8.m.h = 9,8.m.h

Donde m = masa (Kg); h = altura (m)Donde m = masa (Kg); h = altura (m)

Por tanto, la energía potencial de un cuerpo depende de su masa y su Por tanto, la energía potencial de un cuerpo depende de su masa y su altura.altura.

Dos cuerpos con igual masa, tendrá más energía potencial el que esté a Dos cuerpos con igual masa, tendrá más energía potencial el que esté a mayor altura.mayor altura.

Dos cuerpos con igual altura, tendrá más energía potencial el que tenga Dos cuerpos con igual altura, tendrá más energía potencial el que tenga más masa.más masa.


3.3. 3.3. ENERGÍA MECÁNICAENERGÍA MECÁNICA

Es la energía que posee un cuerpo debido a su velocidad y a su altura. Por tanto, la 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.energía mecánica es la suma de la energía cinética y la energía potencial.

EEmm = E = Ecc + E + Epp

Un cuerpo que tiene velocidad tiene energía cinética y si se encuentra a una 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 determinada altura tiene energía potencial, la suma de ambas nos da la energía total que posee el cuerpo.total que posee el cuerpo.

Un cuerpo puede transformar su energía potencial en cinética y viceversa.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 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 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 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 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 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 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.mismo que la energía cinética de la maceta cuando toca el suelo.


3.4. 3.4. ENERGÍA ELÉCTRICAENERGÍA ELÉCTRICA

Es la energía que aparece cuando los electrones, que Es la energía que aparece cuando los electrones, que son partículas cargadas, se mueven en una dirección. son partículas cargadas, se mueven en una dirección.

La energía eléctrica se obtiene a partir de otras formas La energía eléctrica se obtiene a partir de otras formas de energía, como la energía química o la nuclear.de energía, como la energía química o la nuclear.

3.5. 3.5. ENERGÍA INTERNAENERGÍA INTERNA

Es la energía que poseen los cuerpos debido al Es la energía que poseen los cuerpos debido al movimiento de los átomos o moléculas que los movimiento de los átomos o moléculas que los forman.forman.


3.6. 3.6. ENERGÍA RADIANTEENERGÍA RADIANTE

Es la energía que poseen las ondas, como por ejemplo, las Es la energía que poseen las ondas, como por ejemplo, las ondas sonoras, la luz, los microondas, etc.ondas sonoras, la luz, los microondas, etc.

3.7. 3.7. ENERGÍA QUÍMICAENERGÍA QUÍMICA

Es la energía que se pone de manifiesto en las reacciones Es la energía que se pone de manifiesto en las reacciones químicas, como por ejemplo al quemar madera, al tomar químicas, como por ejemplo al quemar madera, al tomar alimentos, etc.alimentos, etc.

3.8. 3.8. ENERGÍA TÉRMICAENERGÍA TÉRMICA

Es la energía que se transfiere de un cuerpo a otro que están a Es la energía que se transfiere de un cuerpo a otro que están a diferentes temperaturas. Por ejemplo: si colocamos una lata diferentes temperaturas. Por ejemplo: si colocamos una lata de coca cola en un cubo con hielo se transfiere energía de la de coca cola en un cubo con hielo se transfiere energía de la coca cola al hielo hasta que los dos alcanzan la misma coca cola al hielo hasta que los dos alcanzan la misma temperatura.temperatura.


3.9. 3.9. ENERGÍA NUCLEARENERGÍA NUCLEAR

Es la energía que se obtiene de las reacciones Es la energía que se obtiene de las reacciones nucleares. Hay dos tipos:nucleares. Hay dos tipos:

FISIÓN: en la que se produce la ruptura de un FISIÓN: en la que se produce la ruptura de un núcleo atómico en dos o más fracciones, núcleo atómico en dos o más fracciones, liberándose una gran cantidad de energía. Este liberándose una gran cantidad de energía. Este tipo de reacción es la que tiene lugar en las tipo de reacción es la que tiene lugar en las centrales nucleares.centrales nucleares.

FUSIÓN: en la que se produce la unión de dos o FUSIÓN: en la que se produce la unión de dos o más núcleos atómicos, liberándose una gran más núcleos atómicos, liberándose una gran cantidad de energía.cantidad de energía.

4. FUENTES DE 4. FUENTES DE ENERGÍAENERGÍA

Una fuente de energía es todo aquel medio del que Una fuente de energía es todo aquel medio del que podemos extraer energía y utilizarla.podemos extraer energía y utilizarla.

Las fuentes de energía se clasifican en:Las fuentes de energía se clasifican en:

NO RENOVABLES:NO RENOVABLES: son aquellas que con su uso en son aquellas que con su uso en el tiempo se pueden agotar. Por ejemplo: el el tiempo se pueden agotar. Por ejemplo: el carbón, el petróleo, el gas natural y el uranio. carbón, el petróleo, el gas natural y el uranio. Además son fuentes de energía que contaminan Además son fuentes de energía que contaminan el medio ambiente.el medio ambiente.

RENOVABLES:RENOVABLES: son aquellas que su uso a lo largo son aquellas que su uso a lo largo del tiempo no producen su agotamiento y son del tiempo no producen su agotamiento y son respetuosas con el medio ambiente. Por ejemplo: respetuosas con el medio ambiente. Por ejemplo: el sol, el viento, el agua, las olas y la biomasa. el sol, el viento, el agua, las olas y la biomasa.

5. FUENTES DE ENERGÍA5. FUENTES DE ENERGÍA NO RENOVABLES NO RENOVABLES

El mayor porcentaje de energía que se utiliza actualmente en el mundo proviene El mayor porcentaje de energía que se utiliza actualmente en el mundo proviene de fuentes no renovables y esto está produciendo graves problemas de de fuentes no renovables y esto está produciendo graves problemas de contaminación.contaminación.

5.1. 5.1. CARBÓN:CARBÓN: se obtiene en minas de cielo abierto y de minas subterráneas. se obtiene en minas de cielo abierto y de minas subterráneas.

Se usa principalmente en:Se usa principalmente en:

Centrales térmicas: el carbón es quemado y el calor que se desprende se 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 utiliza para calentar agua, cuyo vapor pasa por una turbina que le produce un movimiento, transformándose la energía térmica en mecánica. movimiento, transformándose la energía térmica en mecánica. Posteriormente, esta energía mecánica es transformada en energía eléctrica Posteriormente, esta energía mecánica es transformada en energía eléctrica en un generador.en un generador.

Calefacción.Calefacción.

Materia prima para la obtención de plásticos, fibras sintéticas y productos Materia prima para la obtención de plásticos, fibras sintéticas y productos farmacéuticos.farmacéuticos.

El uso del carbón produce graves problemas de contaminación atmosférica El uso del carbón produce graves problemas de contaminación atmosférica debido a la emisión de gases en su combustión.debido a la emisión de gases en su combustión.

CENTRAL TÉRMICACENTRAL TÉRMICA


NO RENOVABLES NO RENOVABLES 5.2. 5.2. PETRÓLEO:PETRÓLEO: es la fuente de energía más utilizada. es la fuente de energía más utilizada.

Del petróleo se obtienen diferentes productos como Del petróleo se obtienen diferentes productos como butano, gasolina, alquitrán, betún, etc.butano, gasolina, alquitrán, betún, etc.

El petróleo también se utiliza para la fabricación de El petróleo también se utiliza para la fabricación de fertilizantes, plásticos, pinturas, etc.fertilizantes, plásticos, pinturas, etc.

El principal problema del uso del petróleo es la El principal problema del uso del petróleo es la contaminación atmosférica por los gases que se contaminación atmosférica por los gases que se producen en su uso, así como la contaminación del producen en su uso, así como la contaminación del mar por los accidentes que se producen en su mar por los accidentes que se producen en su transporte en barcos petroleros.transporte en barcos petroleros.

Actualmente se estima que hay reservas de petróleo Actualmente se estima que hay reservas de petróleo para unos 50 años.para unos 50 años.


NO RENOVABLES NO RENOVABLES 5.3. 5.3. GAS NATURAL:GAS NATURAL: es una mezcla de gas metano y otros gases, y es utilizado tal y es una mezcla de gas metano y otros gases, y es utilizado tal y

como se encuentra en la naturaleza.como se encuentra en la naturaleza.

Para transportarlo, se usan:Para transportarlo, se usan:

- Gaseoductos: tuberías que transportan el gas hasta el lugar de consumo.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 Buques cisterna: el gas es licuado y transportado en buques. Una vez en su lugar de consumo se convierte nuevamente en gas.lugar de consumo se convierte nuevamente en gas.

Se usa en calefacción, centrales térmicas y algunos vehículos.Se usa en calefacción, centrales térmicas y algunos vehículos.

Tiene como ventaja que se producen menos gases en su combustión y por tanto Tiene como ventaja que se producen menos gases en su combustión y por tanto produce menos contaminación atmosférica.produce menos contaminación atmosférica.

Tanto el carbón como el petróleo y el gas natural son combustibles fósiles que se 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 forman a partir de restos vegetales enterrados profundamente durante millones de años.de años.


NO RENOVABLES NO RENOVABLES 5.4. 5.4. Uranio:Uranio: es un elemento que se usa como es un elemento que se usa como

combustible en las centrales nucleares.combustible en las centrales nucleares.

Los núcleos de uranio al fisionarse en el reactor nuclear Los núcleos de uranio al fisionarse en el reactor nuclear producen una gran cantidad de energía que se utiliza producen una gran cantidad de energía que se utiliza en calentar agua hasta producir vapor. Este vapor es en calentar agua hasta producir vapor. Este vapor es capaz de mover una turbina, transformándose la capaz de mover una turbina, transformándose la energía térmica en energía mecánica. Esta energía energía térmica en energía mecánica. Esta energía mecánica es transformada en energía eléctrica en un mecánica es transformada en energía eléctrica en un generador.generador.

El principal inconveniente de las centrales nucleares es la El principal inconveniente de las centrales nucleares es la gran cantidad de residuos radiactivos que se producen gran cantidad de residuos radiactivos que se producen y que suponen un grave problema para la salud y el y que suponen un grave problema para la salud y el medio ambiente. (1*)medio ambiente. (1*)

CENTRAL NUCLEARCENTRAL NUCLEAR


RENOVABLES RENOVABLES Son fuentes respetuosas Son fuentes respetuosas

con el medio ambiente e con el medio ambiente e inagotables.inagotables.

6.1. 6.1. ENERGÍA HIDRÁULICA:ENERGÍA HIDRÁULICA: se obtiene a partir del se obtiene a partir del agua almacenada en agua almacenada en presas. El agua se deja presas. El agua se deja salir pasando a través salir pasando a través de una turbina que gira, de una turbina que gira, produciéndose energía produciéndose energía mecánica, que es mecánica, que es transformada en energía transformada en energía eléctrica mediante un eléctrica mediante un generador. (2*)generador. (2*)


RENOVABLES RENOVABLES 6.2. 6.2. ENERGÍA SOLAR:ENERGÍA SOLAR: es la es la

energía que llega del Sol. energía que llega del Sol. Se aprovecha de dos Se aprovecha de dos formas:formas:

- Solar térmica: se usa para Solar térmica: se usa para calentar agua y calentar agua y calefacción doméstica calefacción doméstica mediante unas placas mediante unas placas solares.solares.

- Solar fotovoltaica: en la Solar fotovoltaica: en la que se transforma la que se transforma la energía del Sol en energía energía del Sol en energía eléctrica mediante eléctrica mediante paneles fotovoltaicos. (3*)paneles fotovoltaicos. (3*)


RENOVABLES RENOVABLES 6.3. 6.3. ENERGÍA EÓLICA:ENERGÍA EÓLICA: la la

energía del viento hace energía del viento hace mover las aspas de un mover las aspas de un aerogenerador, aerogenerador, transformándose en transformándose en energía cinética, que energía cinética, que posteriormente se posteriormente se transforma en energía transforma en energía eléctrica mediante un eléctrica mediante un generador. (4*)generador. (4*)


RENOVABLES RENOVABLES 6.4. 6.4. BIOMASA:BIOMASA: la biomasa es la materia orgánica de origen la biomasa es la materia orgánica de origen

animal o vegetal, como por ejemplo restos de alimentos, animal o vegetal, como por ejemplo restos de alimentos, paja, malas hierbas, excrementos de animales, ramas, paja, malas hierbas, excrementos de animales, ramas, hojas, etc.hojas, etc.

Se puede obtener energía de la biomasa de distintas formas:Se puede obtener energía de la biomasa de distintas formas:

- Obtención de biogas: se obtiene gas que se usa para la Obtención de biogas: se obtiene gas que se usa para la obtención de energía eléctrica en centrales térmicas. (5*)obtención de energía eléctrica en centrales térmicas. (5*)

- Obtención de biocombustible como el biodiésel y el Obtención de biocombustible como el biodiésel y el bioetanol. Por ejemplo se usa aceite usado para la bioetanol. Por ejemplo se usa aceite usado para la obtención de biodiésel. (6*)obtención de biodiésel. (6*)

- Obtención de energía calorífica doméstica: se usa la Obtención de energía calorífica doméstica: se usa la biomasa en calderas para calefacción doméstica, biomasa en calderas para calefacción doméstica, sustituyendo al gasoil. (7*) sustituyendo al gasoil. (7*)


RENOVABLES RENOVABLES 6.5. 6.5. ENERGÍA GEOTÉRMICA:ENERGÍA GEOTÉRMICA: es la energía que se es la energía que se

obtiene del vapor de agua almacenado en el obtiene del vapor de agua almacenado en el interior de la Tierra. Se usa para calefacción y interior de la Tierra. Se usa para calefacción y obtención de energía eléctrica. (8*)obtención de energía eléctrica. (8*)

6.6. 6.6. ENERGÍA MAREMOTRIZ:ENERGÍA MAREMOTRIZ: es la energía que se es la energía que se obtiene del agua del mar, aprovechando las obtiene del agua del mar, aprovechando las mareas.(9*) 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 7. EL FUTURO DE LA ENERGÍAENERGÍA

Actualmente el uso de la energía es muy grande, Actualmente el uso de la energía es muy grande, por lo que hay que tomar medidas para poder por lo que hay que tomar medidas para poder garantizar su suministro, ya que actualmente se garantizar su suministro, ya que actualmente se usan fuentes no renovables que se agotarán. usan fuentes no renovables que se agotarán. Entre las medidas están:Entre las medidas están:

- Desarrollo de tecnologías que permitan usar Desarrollo de tecnologías que permitan usar fuentes renovables ya que son inagotables y fuentes renovables ya que son inagotables y respetuosas con el medio ambiente.respetuosas con el medio ambiente.

- Concienciación ciudadana para que todos Concienciación ciudadana para que todos adquiramos hábitos de ahorro como por ejemplo: adquiramos hábitos de ahorro como por ejemplo: usar electrodomésticos tipo A, usar transporte usar electrodomésticos tipo A, usar transporte público, poner la lavadora o el lavavajillas cuando público, poner la lavadora o el lavavajillas cuando estén lleno, usar bombillas de bajo consumo, etc.estén lleno, usar bombillas de bajo consumo, etc.

FINFIN

Tema10: La energía

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