2 Transformaciones en el mundo material: la energía.

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2 2 Transformaciones en el mundo material: la energía

3 2.1.- ¿Qué entendemos por “transformación” en un sistema material? Una transformación es cualquier cambio de las propiedades iniciales de un cuerpo o sistema material. Un cambio de posición. Un aumento o una disminución de la temperatura. Una deformación o cambio de forma. Un cambio de volumen Este cambio puede ser: Las Transformaciones

4 11 Se realiza trabajo sobre un cuerpo cuando este se desplaza bajo la acción de una fuerza que actúa total o parcialmente en la dirección del movimiento. TRABAJO Sí se realiza un trabajo No se realiza un trabajo (no hay movimiento) EL TRABAJO

5 TRABAJO PARA QUE EXISTA TRABAJO SOBRE UN CUERPO O SISTEMA MATERIAL ES NECESARIO QUE Actúe una FUERZA EXISTA DESPLAZAMIENTO DEBE ACTUAR TOTAL O PARCIALMENTE EN LA DIRECCIÓN DEL MOVIMIENTO REPRESENTACIÓN: W Los vectores se representan por: Representan una magnitud física y representan :  el módulo o longitud del vector.  la dirección u orientación (indicado por la )  el sentido, indicado por la flecha Se mide en: Julios = newton (unidad de Fuerza) x metro (unidad de longitud) J = N x m

6 La energía es la capacidad que tienen los cuerpos o sistemas materiales de transferir calor o de realizar un trabajo, de modo que, a medida que un cuerpo o sistema transfiere calor o realiza un trabajo, su energía disminuye. La Energía La energía es la capacidad que tienen los cuerpos o sistemas materiales de producir transformaciones

7 La energía se mide en una unidad del Sistema Internacional (SI) llamada julio (J). También el calor y el trabajo se miden en julios (J)

8 SISTEMAS MATERIALES SISTEMA SOLAR ABIERTOSCERRADOSAISLADOS CIUDAD MATERIAENERGÍA MATERIA (productos desecho y manufacturados) ENERGÍA (calor) MATERIAENERGÍAMATERIAENERGÍA MATERIA

9 3 Las variaciones de energía en los sistemas materiales Las transformaciones que suceden en los sistemas materiales pueden describirse mediante los cambios que se producen en la energía de dichos sistemas. 2.- Haz el piensa y deduce de la p á g. 24

10 Piensa y deduce ¿Podría empezar a moverse la bola si no estuviera a cierta altura del suelo?

11 La causa última de que la cerilla encienda es que la bola estaba a cierta altura del suelo Las transformaciones que suceden en los sistemas materiales pueden describirse mediante los cambios que se producen en la energía de dichos sistemas.

12 La cerilla ha encendido porque su cabeza roza con la lija porque las aspas se mueven porque la bola se mueve porque la bola está en alto 2.- Haz el piensa y deduce de la p á g. 24

13 Energía cinética: la bola se mueve Energía cinética: las aspas se mueven Energía potencial: bola a cierta altura Energía térmica por el rozamiento Energía química E. térmica 1 2 3 4 5 6 Unas formas de energía se van transformando en otras

14 Energía potencial: es la que tienen los cuerpos cuando están en una posición distinta a la del equilibrio. Energía cinética: es la que tienen los cuerpos por el hecho de moverse a cierta velocidad. Energía térmica: es la que tienen los cuerpos en función de su temperatura. Energía química: es la que se desprende o absorbe en las reacciones química. 3.- Lee la p á gina 25 de tu libro desde “ Observa c ó mo puede explicarse el funcionamiento de un encendedor ”, encuentra y subraya las definiciones de las distintas formas de energ í a. Energía potencial: es la que tienen los cuerpos cuando están en una posición distinta a la del equilibrio. Energía cinética: es la que tienen los cuerpos por el hecho de moverse a cierta velocidad. Energía térmica: es la que tienen los cuerpos en función de su temperatura. Energía química: es la que se desprende o absorbe en las reacciones química.

15 Unas formas de energía se van transformando en otras Energía potencial: es la que tienen los cuerpos cuando están en una posición distinta a la del equilibrio. Energía cinética: es la que tienen los cuerpos por el hecho de moverse a cierta velocidad. Energía térmica: es la que tienen los cuerpos en función de su temperatura. Energía química: es la que se desprende o absorbe en las reacciones química. 3.- Lee la p á gina 25 de tu libro desde “ Observa c ó mo puede explicarse el funcionamiento de un encendedor ”, encuentra y subraya las definiciones de las distintas formas de energ í a. Energía potencial: es la que tienen los cuerpos cuando están en una posición distinta a la del equilibrio. Energía cinética: es la que tienen los cuerpos por el hecho de moverse a cierta velocidad. Energía térmica: es la que tienen los cuerpos en función de su temperatura. Energía química: es la que se desprende o absorbe en las reacciones química. Por el hecho de estar elevada, la bola presenta energía potencial. A medida que se desplaza por el plano, la energía potencial se transforma en cinética. Esta se transforma de nuevo en cinética cuando provoca el movimiento de las aspas. Dicha energía se transforma en térmica al producirse el rozamiento con la lija, energía que se transforma en química al liberarse le energía interna en la reacción de combustión, que por último, se transforma totalmente en energía térmica residual, sin capacidad para desarrollar un trabajo en su totalidad.

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17 4.- Haz la actividad 5 de la p á g. 25  a) Energ í a potencial -> Energ í a cin é tica + E. t é rmica (por rozamiento)  b) En energ í a t é rmica transferida al plano y al ambiente.

18 Todas las formas de energía existentes en el interior de un cuerpo ENERGÍA MECÁNICA  Energía cinética (movimiento)  Energía potencial (altura) Se desprende o absorbe en las reacciones químicas. Ejemplo: Reacción de combustión. FORMAS DE ENERGÍA ENERGÍA QUÍMICA ENERGÍA INTERNA ENERGÍA ELÉCTRICA ENERGÍA ELECTROMAGNÉTICA ENERGÍA TÉRMICA ENERGÍA NUCLEAR Corriente de electrones Transportan las llamadas ondas electromagnéticas, como la luz, las ondas de radio, y TV, las microondas, etc. Se debe al movimiento de los átomos o moléculas que componen un cuerpo. La temperatura es la medida de esta energía Se desprende de la: FUSIÓN NUCLEAR: unión de dos o más núcleos para formar una mayor. Ejemplo: Energía del Sol. FISIÓN NUCLEAR: ruptura de núcleos grandes en dos más pequeños. 6. Lee la página 25 y Completa:

19 LEY DE CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA Regla de compensación: “lo que gana un cuerpo es a costa de lo que pierde otro” “ALGO SE CONSERVA” 7.- Lee la pág. 27 y explica la ley de conservación de la energía con un ejemplo.  PRIMERA LEY DE LA TERMODINÁMICA  “LA ENERGÍA PUEDE TRANSFORMARSE DE UNA FORMA A OTRA O TRANSFERIRSE DE UN CUERPO A OTRO, PERO EN SU CONJUNTO PERMANECE CONSTANTE”. Otra forma de decirlo:. “LA ENERGÍA NI SE CREA NI SE DESTRUYE, SOLO SE TRANSFORMA”

20 LA ENERGÍA SE DEGRADA  SEGUNDA LEY DE LA TERMODINÁMICA  TODA LA ENERGÍA PUEDE TRANSFORMARSE INTEGRAMENTE EN CALOR, PERO EL CALOR NO PUEDE TRANSFORMARSE POR COMPLETO EN OTRAS FORMAS DE ENERGÍA.  EL CALOR ES LA ENERGÍA NO REUTILIZABLE en su totalidad.

21 7.- El flujo de la energía en los ecosistemas es un ejemplo de transformación de la energía y mantenimiento de esta según dice la primera ley de la termodinámica 8.- Explica por qué en la Naturaleza la circulación de la materia sufre un ciclo y, sin embargo, la circulación de la energía es lineal. 8.- La materia se recicla, siempre es la misma, pero transformada. Sin embargo la energía acaba de transformarse en energía térmica (calor) que no puede reciclarse.

22 4 Fuentes de energía aprovechable Fuentes de energía no renovables Fuentes de energía renovables Combustibles fósiles (petróleo, carbón y gas natural) Energía nuclear Energía geotérmica Energía hidráulica Energía solar Energía eólica Energía maremotriz Energía de la biomasa

23 GAS NATURAL TIPOS CARBÓN ENERGÍAS NO RENOVABLES ENERGÍA NUCLEAR (Fisión) Producen desechos radiactivos, muy peligrosos, que hay que almacenar. Se necesitan grandes medidas de seguridad para evitar los escapes radiactivos La construcción y desmantelamiento de una central es muy costoso PETRÓLEO Tardan lapsos de tiempo muy largos en generarse en la corteza terrestre. Su tasa de renovación es lenta y se van agotando. INCONVENIENTES COMBUSTIBLES FÓSILES. Aumenta el CO 2 atmosférico => Efecto Invernadero => Aumenta la temperatura del planeta.. Genera contaminantes atmosféricos. http://almez.pntic.mec.es/~jrem0000/dpbg/2bch-ctma/tema5/14_GlobalWarm.swf INCONVENIENTES 9.- Lee la pág.28 y completa:

24 Proceden de recursos energéticos inagotables. Aprovecha el calor interno de la Tierra. Se emplea en para generar electricidad o calefacción. ENERGÍAS RENOVABLES ENERGÍA HIDRÁULICA Proceso DEFINICIÓN Transforman la Energía potencial en eléctrica. Acumulan el agua en embalses Cae a través de tuberías (energía potencial) Mueven unas turbinas Mueven generadores y se produce energía eléctrica 10.- Lee la página 29 y completa: ENERGÍA GEOTÉRMICA

25 Ejercicio nº 11: – Nº 9 libro (pag. 29) Formas de energía: Térmica, Potencial, Cinética, electromagnética Fuentes de energía: Mareomotriz, Solar, Eólica, Carbón, Geotérmica – Nº 16 y 17 (pag. 37) Renovables: – Eólica: Impacto estético, ruido, espacios amplios, rutas de aves. – Hidroeléctrica: Desplazamiento por inundación, necesidad de agua suficiente, seguridad. – Solar: ninguna (menor rendimiento en países poco soleados). – Mareomotriz: Fuerte impacto ambiental. No renovables – Combustibles fósiles: Reservas limitadas, Contaminación, Incremento de efecto invernadero (C0 2 ) – Nuclear: Peligrosidad y gestión de residuos. Construcción y desmantelamiento muy costoso.

26 5 El problema energético y la necesidad de ahorro:  Agotamiento de las reservas energéticas fósiles   Utilización de energías renovables  Calentamiento global y cambio climático   Utilización de energías limpias (¿renovables?)

27 Ejercicio nº 12: – a) ¿Qué es el efecto invernadero?. Haz un dibujo para explicarlo. – b) ¿Es nocivo para la salud?. No, pero si otros contaminantes que acompañan al CO 2 en las combustiones de c. fósiles. – c) ¿Por qué, hoy en día se habla tanto de él?. Porque provoca el cambio climático responsable de muchas catástrofes naturales como sequías e inundaciones, junto con huracanes,aumento del nivel del mar, etc. – d) Haz la actividad 12 de la pág. 33, en hoja aparte con nombre y entrégasela a tu profesor. Para el próximo día Infografía: Efecto invernadero

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29 Desventajas de los Biocombustibles Cantidad de Energía: Los biocombustibles tienen menos cantidad de energía, por lo que se necesita más material para producir la misma energía que la gasolina. Contaminación en la Producción: Muchos estudios se han hecho que muestran que si bien no contaminan a la hora de ser quemados, hay fuertes indicaciones que el proceso de generación contamina mucho. Precio de la Comida: Se dice que la demanda de cultivos para la fabricación del combustible podría afectar los precios de los alimentos. Uso de Agua: Se necesitan grandes cantidades de agua para regar los campos para cultivar el producto necesario.

30 5 El problema energético y la necesidad de ahorro:  Agotamiento de las reservas energéticas fósiles   Utilización de energías renovables  Calentamiento global y cambio climático   Utilización de energías limpias (¿renovables?)