1. Concepte d'energia
És difícil definir l'energia ja que no és cosa material que es pugui veure. Es pot definir com la capacitat que té un cos per realitzar un treball mecànic o produir transformacions. Necessitam energia per desplaçar-nos, per escalfar aigua, per il·luminar, ... . En conseqüència l'energia es manifesta de diferents maneres.
2. Formes d'energia
Energia Descripció
Mecànica • potencial • cinètica
La que té un cos a causa de la seva posició la que té un cos a causa del seu moviment
Electromagnètica o radiant La transmeten les ones electromagnètiques (llum, rajos X, ... )
Elèctrica Es genera a gran escala en les centrals elèctriques i a petita escala en piles, bateries, petites dinamos o alternadors
Química S'obté després d'una transformació química
Tèrmica La que es transmet en forma de calor d'un cos a un altre cos a menys temperatura
Nuclear • fissió • fusió
S'obté en trencar-se un nucli atòmic S'obté en unir-se dos nuclis
Sonora Associada a les ones sonores originades per vibracions
Activitats 1
Completa:
a) La corda d'un rellotge té energia ...per moure les seves busques. b) L'energia ... que arriba a través dels conductors es transforma en llum. c) El gas subministra energia ... per poder escalfar l'aigua.
d) Sense l'energia ... del combustible molts de cotxes no circularien.
3. unitats d'energia
L'energia i treball són magnituds equivalents i, per tant, tenen les mateixes unitats.
Unitat Explicació Equivalències
Caloria o kilocaloria Per encalentir 1 litre d'aigua (1kg) de 20 a 21 ºC es necessita 1 kcal
1 kcal =4180 J=4,18 kJ Kilowatt.hora Si connectam una planxa de 1000 w (1 kw) durant
1 hora, es consumeix 1 kw.h 1 kw.h=3600000 J =3600 kJ
Activitats 2
a) Una estufa que ha consumit 2 kw.h, quantes calories i kcal ha subministatr.
b) Quanta energia ha desenvolupat un motor elèctric que ha elevat una porta fent un treball de 20 J?. Expressa-ho en kcal i en kw.h .
4. Fonts d'energia
Són aquells recursos de la naturalesa que proporcionen alguna forma d'energia.
Activitats 3
a) El petroli és una font d'energia q...
b) L'aigua d'un embassament és una font d'energia p... c) El gas és una font d'energia ...
d) S'aprofita l'energia del vent per produir ...
e) S'aprofita l'energia del Sol per produir ... i ...
N'hi ha una quantitat limitada a la natura
N'hi ha una quantitat il·limitada a la natura FONTS D'ENERGIA NO RENOVABLES RENOVABLES Petroli Carbó
Gas Nuclear Geotermica Solar Eòlica Bio-massa
Aquest esquema classifica les fonts d'energia segons “el seu origen”. Una altra possible classificació seria segons “la seva utilització”:
• Fonts convencionals: aquelles que proporcionen la majoria de l'energia als diferents països. • Fonts alternatives: aquelles l'ús de les quals està menys estès que les anteriors, però com
més va adquireixen més importància (sobre tot les energies eòlica i solar).
Activitats 4
a) El carbó, el petroli i el gas són “combustibles fòssils” i formen les anomenades fonts d'energia no renovables juntament amb els materials nuclears. Explica que vol dir tot això. b) Les fonts d'energia anteriors, actualment són les més consumides en el món, però tenen dos
grans problemes. Pensa quals poden ser. c) Interpreta l'esquema següent sobre el petroli:
d) Interpreta l' esquema següent sobre una font d'energia renovable:
Biomassa - vegetal (residus agrícoles processos mecànics Briquetes de i forestals) combustible - animal (restes) processos termoquímics Combustió directa -residus sòlids urbans Gas i hidrocarburs processos bioquímics Gas metà i alcohol (fermentació)
f) Completa les frases que parlen sobre fonts d'energia renovables:
• L'energia ... és la que s'obté de l'aprofitament del cabal d'aigua dels rius. Aquest cabal té una energia ... que es transforma en energia ... quan construïm un embassament.
• L'energia mareomotriu és la que prové del ... . S'aprofita l'energia ... que es produeix amb les pujada i baixada de les aigües en les marees.
• L'energia geotèrmica prové de ... de la Terra aprofitant l'energia ... Torres de
perforació D'enmagatzematgeTancs Plataformamarina
Refineria Oleoducte submarí Petrolier navegació Combustibles i Altres productes
5. Transformacions de l'energia
Com hem vist, poden trobar l'energia en moltes formes i quan la utilitzam el que fem és transformar-la. Recorda: l'energia ni es crea ni es destrueix, només es transforma. A l'esquema següent es mostra algunes d'aquestes transformacions:
madors
Alternadors-dinamos
Motors elèctrics
Piles Bateries Bombes Turbines i compressors
Motors tèrmics
Activitats 5
a) Descriu les transformacions energètiques que es produeixen en utilitzar aquests aparells: ◦ Reproducció d'un CD ◦ Llanterna ◦ Assecador de cabells ◦ Radiador elèctric ◦ Estufa de gas ◦ Cotxet teledirigit ◦ Renta-vaixelles ◦ Bombeta
b) Anomena les transformacions energètiques que es produeixen en el motor d'un cotxe, el qual representa un “motor tèrmic”.
6.
Motors tèrmics
Com hem vist abans els motors tèrmics aprofiten l'energia tèrmica produïda en cremar un combustible per transformar-la en energia mecànica.
Activitats 6 Energia elèctrica Energia cinètica Energia química Energia tèrmica Energia potencial
necessaris per què aquesta es pugui dur a terme?.
b) Perquè no hi ha combustió quan s'escalfa un tros de gel amb una flama? Classificació
Motors tèrmics De combustió interna De combustió
externa
Tipus combustible
Alternatius
(moviment de vaivé)
Motors de quatre temps:
• motors d'explosió (cotxes) • motors dièsel (camions i
cotxes)
Gasolina Gasoil
Màquines de vapor
Motors de dos temps:
• motors d'explosió (motos) • motors dièsel (vaixells)
Gasolina Gasoil Rotatius
(moviment de rotació)
Motors de reacció (avions) Querosè Turbines (produeix energia cinètica a les Centrals elèctriques)
Activitats 7
a) Mira les explicacions i les animacions de les següents pàgines d'enllaç que hi ha
penjades al Departament de Tecnologia de la pàgina web de l'IES Santanyí i fes un resum de cada una d'elles:
• Màquina de vapor • El motor de gasolina • Cicle motor de gasolina • Cicle del motor diesel • Motor de reacció • Vehicles elèctrics
