Prof. ssa Rossella D'Imporzano. Pag e
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- Aurelio Repetto
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1 Pag e
2 L energia NON si vede, NON si tocca, ma è qualcosa che è dentro, all interno della materia stessa e la rende capace di compiere un lavoro. Dal Greco ENERGES che vuol dire in possesso di forza Si definisce ENERGIA la capacità di un corpo o un sistema di compiere un lavoro qualsiasi processo che produce un cambiamento in un certo sistema è un lavoro. 2
3 Avete già studiato una fonte d energia a noi indispensabile; il CIBO (espressa in Kcal) e sappiamo che questa energia viene usata dai nostri MUSCOLI per contrarsi e così permettere alle nostra OSSA di muoversi. Il nostro corpo ha trasformato l energia chimica contenuta negli alimenti in energia meccanica compiendo un LAVORO. Lavoro = Forza x Spostamento Questo concetto di FISICA lo analizzerete con il docente di Scienze. È possibile compiere questo movimento LAVORO solo se sono presenti: MACCHINA (scheletro osseo) Telaio, ingranaggi MOTORE (muscoli) Generatore di movimento ENERGIA (alimenti) Glucosio, Glicogeno, ATP E N E R G I A M U S C O L A R E 3
4 Per l uomo la FONTE di Energia sono gli ALIMENTI ma questi a loro volta hanno trasformato altre fonti d energia; infatti esistono diverse fonti di energia: 1. SOLE 2. ACQUA 3. VENTO 4. BIOMASSE ENERGIA RINNOVABILE INESAURIBILI si possono riprodurre, se viene rispettato il loro ciclo naturale 5. CALORE ENDOGENO DELLA TERRA 6. COMBUSTIBILE FOSSILE 7. COMBUSTIBILE NUCLEARE ENERGIA NON RINNOVABILE ESAURIBILI una volta consumate non sono più disponibili 4
5 ENERGIA TERMICA (calore) SOLE Il sole è indispensabile all uomo perché è la principale fonte di energia VEGETALI (fotosintesi clorofilliana) VENTO (origine e movimento delle correnti) ACQUA (ciclo dell acqua) Materia Organica (alimenti) Materia Inorganica (Carbone Petrolio Metano) Masse d aria e clima Fiumi e Mari UOMINI E ANIMALI (per permettere vita e Attività fisica) Vedremo poi che ad eccezione dell Energia Nucleare e di quella Geotermica tutta l energia della terra viene dal sole 5
6 Pag e Percorso consigliato -> Clicca Energia: Energia (logo ape) e leggi della Termodinamica (logo topo e gallo in basso) 6
7 Dalle FONTI è possibile ricavare una o più FORME di energia. Esistono diverse forme di energia: ENERGIA CINETICA (energia di movimento) ENERGIA POTENZIALE (energia immagazzinata) ENERGIA TERMICA (energia di movimento) ENERGIA CHIMICA (energia immagazzinata) ENERGIA MECCANICA (energia di movimento) ENERGIA ELETTRICA (energia di movimento) ENERGIA NUCLEARE (energia immagazzinata) 7
8 ENERGIA TERMICA (pannelli solari) SOLE ENERGIA ELETTRICA (pannelli fotovoltaici) VEGETALI (fotosintesi clorofilliana) ENERGIA CHIMICA (alimenti) ENERGIA MECCANICA (animali da lavoro attività fisica dell uomo) ENERGIA CHIMICA (animali da carne, legno, combustibili fossili) VENTO (origine e movimento delle correnti) ENERGIA CINETICA (eolica) ENERGIA MECCANICA ENERGIA ELETTRICA ACQUA (ciclo dell acqua) ENERGIA CINETICA (idrica) ENERGIA MECCANICA ENERGIA ELETTRICA Ricordati che ad eccezione dell Energia Nucleare e di quella Geotermica tutta l energia della terra viene dal sole 8
9 MAPPER Prof.ssa Rossella D'Imporzano 9
10 Percorso consigliato -> Clicca Energia: tutti i link alle Forme di energia (logo palloncini) e TEST (logo coniglio). Clicca Laboratorio: tutti i link alle Forme di energia (logo oggetti della stanza). 10
11 Il MOTORE di un auto o di un elettrodomestico è un CONVERTITORE che converte (trasforma) una forma di energia in un altra. MACCHINA MOTORE ENERGIA CONVERTITORE Motore a scoppio Turbina Resistenza elettrica Mulini: pag. 247 Motore a scoppio: pag. 249 Turbine: pag. 252 Gli elettrodomestici Pag
12 ESEMPI: Energia elettrica Energia meccanica e termica Energia elettrica Energia termica Energia chimica Energia elettrica Energia chimica Energia meccanica 12
13 Rendimento = Energia resa dal convertitore Energia assorbita <1 60% 85% 90% 95% 60% 70% 25% 30% 13
14 Leggi della TERMODINAMICA 1 a L energia di un sistema isolato né si crea né si distrugge 2 a Tutte le energie si possono convertire in energia Termica ogni volta che si produce una qualche forma di lavoro, consumando energia, si dissipa calore da qualche parte. parte dell energia si perde sotto forma di calore. (Ricordate questo quando l insegnante di scienze vi parlerà di attrito) L equazione che integra il concetto di ENERGIA e MATERIA E = m x C 2 La MATERIA è una FORMA di ENERGIA enormemente concentrata, che può essere convertita nelle diverse forme di energia (Parleremo di questa legge nell U.D. Energia Nucleare) 14
15 ASPETTI CHE CONDIZIONANO LA SCELTA DELLA FONTE CHE DEVE ESSERE: ACCESSIBILE CONCENTRATA SFRUTTABILE A COSTI COMPETITIVI CONSERVABILE, IMMAGAZZINABILE Pag. 351 TRASPORTABILE AVERE UN BASSO IMPATTO AMBIENTALE (inquinamento) ASPETTI CHE CONDIZIONANO LA SCELTA DELLA FORMA CHE DEVE ESSERE: TRASPORTABILE FACILMENTE CONVERTIBILE IN UN ALTRA (ALTA RESA) 15
16 RINNOVABILI ALTERNATIVE RISORSE NON RINNOVABILI ESAURIBILI RISERVE ILLIMITATE LIMITATE ALTO COSTO BASSO COSTO BASSA RESA ALTA RESA PULITA IMPATTO ZERO INQUINAMENTO ARIA (combustione) ACQUA (trasporto e utilizzo) 16
17 Percorso consigliato -> Clicca Pianeta sostenibile: Attuali consumi energetici Mondiali n 3 (logo traliccio petrolifero) 17
18 (dati del 2007) 35% PETROLIO 25% CARBONE 21% GAS 6,5% NUCLEARE 10% BIOMASSE 81% 2% IDROELETTRICA 0,5% RINNOVABILI Questo perché sono una fonte di energia CONCENTRATA TRASPORTABILE IMMAGAZZINABILE. 12,5% (nel 2004 era l 8,3%) L Europa ha scarse risorse di combustibili fossili, ma dal punto di vista geografico si trova in una posizione favorevole, perché circondata dai principali bacini mondiali di produzione. Italia: Gasdotti via terra dalla Russia, Algeri, Norvegia. Italia: Gasdotti via mare (gassificatore a Panigaglia, Comune di Portovenere). 18
19 9% PETROLIO 20% CARBONE 18% GAS 29% NUCLEARE (in Italia 0%) % % % BIOMASSE IDROELETTRICA RINNOVABILI (dati del 2013) 47% ECOSOSTENIBILE Vuol dire avere un Basso Impatto Ambientale, salvaguardare la salute dell uomo e preservare l Ambiente e le sue RISORSE per le generazioni future. 24% raggiunto l obiettivo del 20% al 2020 Si è passati da un modello di sviluppo INDUSTRIALE che abusava del consumo di risorse energetiche Fossili (carbone, petrolio, metano) ad un modello di sviluppo ECOSOSTENIBILE che tiene conto della LIMITATEZZA delle RISORSE e dei DANNI AMBIENTALI (inquinamento) causati dall uso delle NON RINNOVABILI che ha incrementa l uso di FONTI RINNOVABILI (sole, vento, acqua...) e ha spinto ad adottare accorgimenti per il RISPARMIO ENERGETICO (domotica, coibentazioni, nuovi materiali, riciclo). 19
20 La Svezia con il 52,1%, è il primo Paese UE per consumo di rinnovabili. Per quanto riguarda l Italia stando all ultimo rapporto fornito da Terna, le fonti pulite hanno coperto ben il 37,1% dei consumi di energia elettrica del Paese. Sarà vero? 20
21 Dati: da Energia per l astronave terra N. Armaroli, V. Balzani PETROLIO Detengono il 60% delle risorse: ARABIA, IRAN, IRAQ, KWAIT, EMIRATI ARABI GAS Detengono il 60% delle risorse: RUSSIA, IRAN, QATAR CARBONE Detengono il 60% delle risorse: STATI UNITI, RUSSIA, CINA ITALIA Importa il 94% del petrolio e l 89% del gas che consumiamo GLI STATI UNITI Con il 5% della popolazione mondiale, consuma 1/5 dell energia primaria mondiale. Produzione Mondiale di PETROLIO 87 milioni di barili/gg (dati 2008) 1 BARILE (bbl) = 158, litri Per sapere la quotazione in tempo reale Giugno quotazione a barile $ 91,44 Agosto quotazione a barile $ 39,31 È l Organizzazione dei Paesi Esportatori di Petrolio (OPEC), che detiene circa il 75% delle riserve mondiali, a negoziare con le compagnie petrolifere di produzione il prezzo del greggio. 21
22 (dati del 2007) 53% RISCALDAMENTO 31% AUTOTRAZIONE 8% ACQUA CALDA 8% LUCI ED ELETTRODOMESTICI Ammettendo che il tasso ed il tipo di consumi energetici possa rimanere costante, alcuni studiosi affermano che: il petrolio (da fonti convenzionali) verrà esaurito in 35 anni il carbone in 200 anni. Nella pratica nessuna delle risorse arriverà ad esaurirsi del tutto, perché via a via che si esauriranno, si provvederà a destinare le risorse petrolifere ad un mercato residuale (petrolchimica: fertilizzanti, pesticidi, plastiche, vernici; benzina e diesel per macchine storiche; asfalto per le strade, ecc.) che non potrà essere sostituito con altre fonti e si produrrà l energia elettrica con le fonti rinnovabili. Per questo è importante continuare ad investire denaro per la ricerca nel settore delle RINNOVABILI affinché ne diminuisca il costo di impianto e ne aumenti la resa. 22
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24 (interdisciplinare) L energia ci permette di condurre una vita immensamente più comoda di quella che vivevano i nostri nonni. Allo stesso tempo però il nostro stile di vita può aggravare il degrado del pianeta e compromettere seriamente la qualità della vita dei nostri nipoti. Tratto da: Energia per l astronave terra N. Armaroli V. Balzani (Zanichelli) 24
25 AREA 9 da pag
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28 Si prega segnalare al webmaster del sito eventuali immagini protette da copyright che sono state inserite per rendere più avvincenti e interessante l unità rivolta a ragazzi della scuola secondaria di primo grado. Per quanto possibile sarà resa nota la loro provenienza, ma se qualcuno volesse negare la loro pubblicazione queste verranno immediatamente rimosse. 28
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