Energía, transferecia de energía, análisis general de energía
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1 La energía La energía está presente en todo lo que ocurre en la naturaleza. Si no existiera energía no se produciría ningún cambio, no habría movimiento, ni luz, ni sonidos, ni calor, ni, por supuesto, vida. Observemos En este dibujo puedes ver algunos de los cambios que se producen en la naturaleza y cuando actúa la energía. ¿Qué tipos de cambios distingues? ..................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................... Describe cada uno de ellos, diciendo si es de posición, de forma, de temperatura, de calor, etc. ..................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................... .....................................................................................................................................................
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La energía
La energía está presente en todo lo que ocurre en la naturaleza. Si no existiera energía no se produciría ningún cambio, no habría movimiento, ni luz, ni sonidos, ni calor, ni, por supuesto, vida.
Observemos En este dibujo puedes ver algunos de los cambios que se producen en la naturaleza y cuando actúa la energía.
¿Qué tipos de cambios distingues? ..................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................... Describe cada uno de ellos, diciendo si es de posición, de forma, de temperatura, de calor, etc. ..................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................... .....................................................................................................................................................
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LAS MANIFESTACIONES DE LA ENERGÍA
En la Tierra existen millones de seres vivos y de objetos que no tienen vida. En cada
momento, cada uno de ellos ocupa un lugar determinado, tiene una forma, una temperatura, un color y muchas otras propiedades.
Para que cualquiera de estos seres y objetos cambie alguna de sus propiedades hay que utilizar la energía. Por eso decimos que en cualquier cambio hay una manifestación de energía.
Todos los seres vivos necesitan energía para crecer y desarrollarse. Las plantas obtienen la energía del sol y los animales de los alimentos.
Además, las personas utilizamos la energía que nos proporcionan los combustibles, el agua, el viento o el sol para mover las máquinas y hacer más cómoda nuestra vida. Todo lo que puede proporcionar energía es conocido como fuente de energía. Tipos de fuentes de energía
Las fuentes de energía pueden dividirse en dos grandes grupos: Las fuentes de energía renovables son las que no se gastan con su aprovechamiento,
por ejemplo, el Sol, el agua o el viento. Esta energía no contamina el medio ambiente. Las fuentes de energía no renovables son las que se gastan cuando se usan y algún día se acabarán, por ejemplo, el carbón, el petróleo o el uranio. Las energías no renovables son muy contaminantes.
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Observemos
Observa los paisajes de esta página. ¿Qué fuentes de energía aparecen en cada uno de ellos? .......................................................................................................................................................................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................................................................................................................................................................... Indica las que son renovables y las que no lo son. .......................................................................................................................................................................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................................................................................................................................................................... ¿Qué diferencias encuentras entre los dos paisajes? .......................................................................................................................................................................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................................................................................................................................................................... ¿Crees que estas diferencias están relacionadas con las fuentes de energía que se aprovechan? ¿Por qué? .......................................................................................................................................................................................................................................................................................................... ..........................................................................................................................................................................................................................................................................................................
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¿Sabes qué es la contaminación? .......................................................................................................................................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................... ¿Qué fuentes de contaminación puedes encontrar en los dibujos? .......................................................................................................................................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................... ¿Por qué crees que se usan? .......................................................................................................................................................................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................................................................................................................................................................... DISTINTAS FORMAS DE ENERGÍA
En los ejemplos de las páginas anteriores has podido ver que la energía puede presentarse en formas diferentes: Las principales formas de la energía son:
• energía mecánica: cuando la energía se presenta según la posición o el movimiento de un cuerpo.
• energía térmica: cuando se presenta en forma de calor. • energía luminosa: cuando se presenta en forma de luz. • energía química: cuando se produce por medio de algunos productos químicos. • energía eléctrica: cuando se presenta en forma de electricidad. Pero, aunque puede presentarse de formas diferentes la energía es única, ya que unas
formas de energía pueden transformarse en otras. Por ejemplo, la energía eléctrica es la que más usamos en nuestros hogares, ya que conocemos muy bien cómo transformarla en las demás formas de energía: mecánica, térmica, luminosa, etc. LA ENERGÍA TÉRMICA SE TRANSFORMA
El Sol es la principal fuente de energía térmica de la Tierra. Además existen
combustibles, como la madera, el carbón y los productos derivados del petróleo que producen, mediante combustión, energía térmica que los seres humanos hemos aprendido a utilizar en nuestro provecho.
Usamos la energía térmica para calentar nuestros hogares o para cocinar los alimentos, por ejemplo. También transformamos la energía térmica en energía mecánica para producir movimiento.
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ESQUEMA DEL SISTEMA DE CALEFACCIÓN DE UN HOGAR
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En las calderas de este edificio se quema
carbón para calentar agua. El agua caliente que hay en un depósito sobre la caldera circula por el interior de los radiadores de las casas y calienta las habitaciones. Según va enfriándose, el agua regresa a la caldera, donde vuelve a calentarse y a comenzar el proceso.
Recuerda
Los gases derivados del petróleo son los combustibles que más
utilizamos para cocinar los alimentos. El uso de estos gases tiene ciertos riesgos, por lo que debemos ser precavidos.
¿Conoces los riesgos que tiene la utilización de estos gases y qué precauciones deben adoptarse?
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La energía térmica revoluciona los transportes.
La transformación de energía térmica en energía mecánica, que hemos visto en la
página anterior, se utiliza en muchísimas máquinas desde que se inventó la máquina de vapor.
En el siglo XIX las máquinas de vapor se introdujeron en casi todas las industrias, provocando la llamada Revolución Industrial. Los medios de transporte también mejoraron mucho a partir del desarrollo de estas máquinas.
A lo largo del siglo XX las máquinas de vapor han evolucionado mucho. Además, se han desarrollado otras máquinas térmicas en las que se obtiene movimiento al quemar los combustibles derivados del petróleo. En el siglo pasado los trenes impulsados por locomotoras a vapor sustituyeron a la diligencia.
La central térmica
Fíjate en el esquema del funcionamiento de una central térmica. En las centrales térmicas se utilizan los combustibles para producir energía eléctrica.
En las calderas de las centrales térmicas se queman grandes cantidades de combustibles, generalmente carbón.
El calor producido de esta manera provoca la evaporación de muchos litros de agua líquida que pasan a vapor. La fuerza del vapor produce el movimiento de una turbina. Este movimiento se transmite a un generador en el que se produce energía eléctrica.
La energía eléctrica también se genera en las centrales nucleares, donde el combustible utilizado es el uranio. También puede generarse energía eléctrica en las centrales hidroeléctricas, aprovechando los saltos de agua.
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SIN ELECTRICIDAD TODO SERÍA DISTINTO
En el dibujo de la página anterior puedes ver el camino que sigue la electricidad desde que se produce en las centrales hasta llegar a nuestros hogares.
• La energía eléctrica se genera en las centrales térmicas, en las centrales hidroeléctricas y en las centrales nucleares.
• La electricidad es transportada hasta los cables de alta tensión. • Una vez en nuestras casas, la corriente pasa por un contador, que mide la cantidad
de electricidad que gastamos. Después la electricidad circula por los cables escondidos en las paredes hasta todas las habitaciones de la casa.
• En cada habitación hay interruptores que permiten o interrumpen el paso de la electricidad. También hay bombillas que transforman la corriente en luz.
• En los enchufes de cada habitación podemos tomar la corriente para que funcionen los aparatos eléctricos, como estufas, televisores, lámparas, frigoríficos, batidoras, ordenadores, etc. Investiguemos En los medios de comunicación aparecen con frecuencia noticias sobre la importancia de no malgastar la energía. ¿Sabes por qué es importante ahorrar energía? ......................................................................................................................................................................................................................................................................................................... ......................................................................................................................................................................................................................................................................................................... ¿Qué hay que hacer para ahorrar energía? ......................................................................................................................................................................................................................................................................................................... ......................................................................................................................................................................................................................................................................................................... Recuerda
La corriente eléctrica es muy útil, pero también puede ser muy peligrosa si no se utiliza con . precaución. Por eso debemos respetar siempre unas normas de seguridad.
No deben tocarse los interruptores, los enchufes, las bombillas y los aparatos eléctricos con las manos mojadas porque podríamos sufrir una descarga eléctrica.
No deben conectarse muchos aparatos eléctricos a un mismo enchufe porque podríamos provocar un cortocircuito.
No debe tocarse el interior de los aparatos eléctricos cuando están conectados a la red. Es muy peligroso subirse a los postes eléctricos o tocar un cable roto.
No deben esconderse los cables eléctricos bajo las alfombras porque al pisarlos se pueden romper.
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Investiguemos Haz una lista en tu cuaderno de los aparatos que funcionan en tu casa con energía eléctrica. Incluye en ella algunos aparatos que tengan un motor eléctrico. ......................................................................................................................................................................................................................................................................................................... ......................................................................................................................................................................................................................................................................................................... ¿Conoces juguetes que funcionen con electricidad? ......................................................................................................................................................................................................................................................................................................... ......................................................................................................................................................................................................................................................................................................... LAS PILAS
Como puedes ver en los dibujos, con muy pocos materiales fáciles de conseguir,
puedes construir un circuito eléctrico realizar diversos experimentos. Para ello sólo necesitas cable, una bombilla, chinchetas, un cupe y una pila.
Las pilas son pequeños generadores eléctricos que transforman la energía química en energía eléctrica.
En un circuito eléctrico como el del dibujo la electricidad que genera la pila circula por los cables hasta la bombilla donde se transforma en luz.
La corriente eléctrica sólo circula por el circuito cuando c interruptor está cerrado, como en el segundo dibujo. Al abrir el interruptor, la corriente se interrumpe y la bombilla seapaga. Las pilas que utilizamos en los aparatos eléctricos, aunque estén gastadas, contienen todavía substancias perjudiciales para los seres vivos. Por eso los estados han organizado campañas de recogida de pilas gastadas. .
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