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Guillermo Utrilla Ruiz
Curso: 2ºA
Nº de lista: 28
Profesor: Pablo Cabrera
Fecha: 16 de Febrero de 2014
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INDICE
I. ENERGIA 4
II. FUENTES DE ENERGIA 10
III. CALOR 18
IV. PROBLEMAS ASOCIADOS CON LA ENERGIA 19
V. RENDIMIENTO Y AHORRO DE ENERGIA 20
VI. GALERIA FOTOGRAFICA 22
VII. BIBLIOGRAFIA 25
I. Energía
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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).
Sus características son que:
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.
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.
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Formas de presentarse la energía:
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:
Ec= 0,5.m.v2
Donde m= masa (Kg); v = velocidad (m/s2)
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.
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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:
Ep = 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.
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.
Em = Ec + Ep
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.
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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.
ENERGÍA INTERNA
Es la energía que poseen los cuerpos debido al movimiento de los átomos o moléculas que los forman.
ENERGÍA RADIANTE
Es la energía que poseen las ondas, como por ejemplo, las ondas sonoras, la luz, los microondas, etc.
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ENERGÍA QUÍMICA
Es la energía que se pone de manifiesto en las reacciones químicas, como por ejemplo al quemar madera, al tomar alimentos, etc.
ENERGÍA TÉRMICA
Es la energía que se transfiere de un cuerpo a otro que está a diferente temperatura.
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.
ENERGÍA NUCLEAR
Es la energía que se obtiene de las reacciones nucleares.
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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.
2. ¿Para qué es necesaria la energía?
La energía es necesaria para realizar cualquier cambio. En particular, para los seres vivos, es necesaria para seguir vivos, crecer, reproducirse y relacionarse con sus semejantes y el entorno.
Del Sol proviene casi toda la energía que extraemos del medio ambiente, como alimentos, electricidad o combustibles.
La primera necesidad energética es el mantenimiento del propio organismo.
Nuestras células necesitan energía para:
Realizar sus funciones Reproducirse Repararse
Como animales que somos, la energía que necesitamos la debemos tomar de nuestros alimentos, que son de origen vegetal o animal.
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La utilizamos para hacer funcionar las máquinas, transportar mercancías y personas, producir luz, calor o refrigeración. Y cada día el consumo energético va en aumento.
3. Energía “basal”
La energía basal es el mínimo de energía necesaria para llevar a cabo las actividades de mantenimiento de nuestro organismo en reposo.
4. Energía “necesaria para realizar una actividad”
La energía consumida depende del clima, edad, sexo y actividad del individuo.
La energía necesaria para una actividad comprende la del metabolismo basal, la necesaria para la digestión y absorción de los alimentos y el gasto energético derivado del ejercicio físico y la producción de calor.
II. Fuentes de la energía
1. Fuente de energía
Una fuente de energía es todo aquel medio del que podemos extraer energía y utilizarla.
De ninguna fuente se puede aprovechar su energía al 100%.
Siempre hay una parte que no resulta extraíble o que se pierde en forma de calor en los procesos de extracción o aprovechamiento.
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2. Fuente de energía renovable: definición y ejemplos
Son fuentes de energía que proceden de recursos naturales que son inagotables o que se regeneran rápidamente.
Ejemplos de ellas son:
Energía solar
Actualmente es una de las energías renovables más desarrolladas y usadas en todo el mundo.
Se usa principalmente para: para calentar cosas (térmica) y para generar electricidad (fotovoltaica). También se usa para potabilizar agua, estufas solares, secado, evaporación, refrigeración, etc.
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Eólica
La energía eólica no contamina, es inagotable y es una de las fuentes más baratas. Sin embargo, es una fuente de energía muy irregular, produce contaminación acústica y es un peligro para las aves.
Hidroeléctrica
Es una energía renovable y una de las más limpias.
Depende de los cauces de agua y desniveles de la zona, ya que se hace caer el agua desde cierta altura para que esta mueva una turbina.
Sin embargo los pantanos producen un importante impacto paisajístico y humano.
Mareomotriz
La energía mareomotriz es la energía potencial o cinética que contienen los océanos.
Se toma de las diferentes alturas que puede tener la marea en el día, reteniéndola y haciendo mover una turbina para generar energía eléctrica. Sin embargo pueden influir en la biodiversidad y en la salinidad
del agua.
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Biomasa
Esta energía se obtiene de restos vegetales, residuos forestales y agrícolas, cultivos de vegetales energéticos y restos orgánicos de las aguas residuales.
Esta se usa para producir energía eléctrica mediante su combustión.
Sin embargo, se emiten sustancias tóxicas.
Geotérmica
Es la energía que procede del calor interno de la corteza terrestre.
En ocasiones se manifiesta de forma natural: géiseres y erupciones volcánicas.
En algunos lugares del planeta, esta energía puede aprovecharse para obtener calor o electricidad
3. Fuente de energía no renovable: definición y ejemplos
Se encuentran en la naturaleza en una cantidad limitada y necesitan millones de años en regenerarse. Son los combustibles fósiles (carbón, petróleo y gas natural), y las combustiones nucleares.
Los combustibles fósiles
Los combustibles fósiles son mezclas de compuestos orgánicos del subsuelo. Son el carbón, el petróleo y el gas natural. Con los combustibles fósiles podemos obtener electricidad, ya sea mediante su combustión o en centrales térmicas. La utilización de combustibles fósiles es responsable del aumento de la emisión de CO2 en la atmósfera.
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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.
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El uso del carbón produce graves problemas de contaminación atmosférica debido a la emisión de gases en su combustión.
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.
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.
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Las combustiones nucleares
El 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.
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4. Tabla sobre la energía
Fuente de Energía
¿Renovable o no?
¿Cómo se obtiene?
Usos Ventajas Inconvenientes
Agua Si Centrales Hidráulicas
Sol Si Paneles SolaresAire Si Molinos de
VientoRestos materiales
Si De la descomposición de los restos
Tierra Si Del calor de debajo de la Tierra
Mar Si Del movimiento de las mareas
Carbón No Se obtiene de las minas al descubierto o bajo tierra
Petróleo No Se extrae del subsuelo
Gas Natural
No Se extrae del subsuelo
Uranio No Mediante la fisión en Centrales Nucleares
5. ¿Alguna forma nueva de energía?. Di que nombre tendría, si es renovable o no,
cómo se obtendría, ventajas e inconvenientes y haz un dibujo
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III. Calor
1. ¿Cuál es el uso principal al que la humanidad ha destinado la energía?
La primera fuente energética que controló la humanidad fue el fuego.
La combustión de leña y otros materiales orgánicos le permitió disponer de calor para el abrigo
personal, para la cocción de alimentos y para reacciones químicas como las metalúrgicas, la
cocción de la arcilla, etc.
Actualmente, la energía producida se distribuye en diversos usos del siguiente modo:
2. ¿Para qué se usa el calor?
La producción de calor ha sido uno de los usos principales que la humanidad ha destinado a los recursos energéticos.
El calor se utiliza para:
Calefacción: se aprovecha directamente el calor. Producción de energía mecánica: en las calderas, el combustible se quema para
calentar un fluido (aire o vapor) que mueve émbolos o rotores. Producción de energía eléctrica: el vapor obtenido en las calderas mueve turbinas y
estas a unos alternadores generadores de electricidad.
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IV. Problemas asociados con la energía
Usos dominantes de las principales fuentes energéticas:
En veinte años (1900–2010) el consumo mundial de energía ha pasado de 9.000 a 12.000 millones de tep (toneladas equivalentes de petróleo).
1. Su obtención
Los principales problemas asociados a la obtención de energía son:
1. Alteraciones del paisaje por las extracciones mineras y la erosión subsiguiente.2. Contaminación accidental o por mala gestión. Los accidentes en las centrales nucleares
pueden ocasionar contaminación radiactiva.3. Contaminación térmica. Las centrales de carbón, de gas natural o las nucleares pueden
perjudicar a especies animales y vegetales al elevar la temperatura de su entorno.4. Las presas de las centrales hidroeléctricas impiden el movimiento de especies
acuáticas y evitan que los minerales que el agua transporta lleguen al tramo final de los ríos, provocando el retroceso de los deltas.
5. Destrucción visual del paisaje por instalaciones (parques eólicos…)
2. Su transporte
Los principales problemas asociados al transporte de la energía son:
1. Las redes eléctricas deterioran visualmente el paisaje y ofrecen riesgo de electrocución de aves y otros animales.
2. Los oleoductos y gasoductos representan otra agresión visual y un peligro de contaminación e incendio.
3. Los buques petroleros causan desastres ecológicos cuando sufren accidentes y vierten su carga al mar.
4. Los materiales de fisión, presentan radiactividad que obliga a tomar precauciones especiales en su transporte.
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3. Su consumo
Los principales problemas asociados al consumo de la energía son:
1. La liberación de calor afecta tanto a la fauna y a la flora como a los seres humanos.
2. El dióxido de carbono puede alterar gravemente el clima del planeta.
3. Los combustibles fósiles producen óxidos de nitrógeno y de azufre, que en contacto con el vapor de agua de la atmósfera producen la lluvia ácida.
4. Al final de su vida útil, el uranio y plutonio de las centrales nucleares mantienen una radiactividad que puede superar los 300 años de vida media.
V. Rendimiento y ahorro de energía
Para aumentar la rentabilidad de las actividades debe aumentarse su eficiencia y procurar el ahorro energético.
Medidas respecto a la generación de energía
La eficiencia media de las plantas de energía actuales es del 38%.
Se debería aumentar el rendimiento de las centrales de producción de energía eléctrica, especialmente el de las centrales térmicas de combustión, y sustituir en ellas la combustión de carbón por gas natural.
Medidas respecto al transporte de energía
El transporte de la energía eléctrica hasta los lugares de consumo comporta pérdidas en forma de calor.
Las mejoras en el mantenimiento y adecuación de estas redes reducen las pérdidas y evitan accidentes.
Medidas estructurales respecto al consumo
Aislar térmicamente las viviendas en paredes, puertas y ventanas.
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Instalar luces y aparatos de bajo consumo. Los fluorescentes consumen la mitad y los leds una décima parte de las lámparas de incandescencia.
Promover la producción de electrodomésticos de alta eficiencia energética.
Aumentar, en los automóviles, la distancia recorrida por litro de carburante.
Usar automóviles con motores eléctricos o de hidrógeno.
Reciclar materiales como vidrio o el papel.
Medidas individuales respecto al consumo
Revisar y adecuar la combustión de fogones, hornos, calefacciones y calderas.
Usar lavadoras y lavavajillas con su carga completa.
Utilizar la luz natural en lo posible evitando la iluminación artificial.
Reducir las pérdidas de aire por ventanas y puertas abiertas o mal cerradas.
Evitar una conducción brusca de los vehículos motorizados.
Mantener una presión adecuada de los neumáticos del vehículo y efectuar revisiones y reposiciones periódicas de filtros y lubricantes.
Usar el transporte colectivo y desplazarse a pie o en bicicleta.
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VI. Galeria Fotográfica
Energía Solar
Energía Universal
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Fusión Nuclear
Reactor Nuclear
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Explosión Nuclear
Impacto de Asteroide
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VII. Bibliografía
http://www.mcgraw-hill.es
http://newton.cnice.mec.es
http://web.educastur.princast.es
http://www.edistribucion.es
http://www.librosvivos.net
http://www.ambientech.org
http://es.slideshare.net
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