FÍSICA. El hombre como intercambiador de energía
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INTEGRANTES DEL GRUPO ÍNDICE DEL TRABAJO BIBLIOGRAFÍA
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INTEGRANTES DEL GRUPO
ÍNDICE DEL TRABAJO
BIBLIOGRAFÍA
EL CONTENIDO ENERGÉTICO DE LOS ALIMENTOS
LA ENERGÍA Y EL HOMBRE
EL HOMBRE Y SUS ACTIVIDADES
LA BIOMASA LOS BIOCOMBUSTIBLES
LA IDEA CIENTÍFICA DE ENERGÍA INTERNA
LAS TRANSFORMACIONES ENERGÉTICAS DE LAS PERSONASEL CONSUMO ENERGÉTICO Y LOS RESIDUOS ALIMENTICIOSLOS ALIMENTOS QUE TOMAMOS
Diapositiva 1
LA ENERGÍA Y EL HOMBRE¿Qué es la energía?
¿De dónde obtiene esa energía?
¿Necesita el hombre, como ser vivo, energía?
¿En qué la emplea?
Propiedad de un sistema que se manifiesta de muchas formas y que puede variar por la intervención del trabajo o del calor.
Sí, necesita energía como cualquier otro tipo de ser vivo para que su organismo funcione.
El hombre obtiene la
energía de los alimentos.
La emplea como intercambiador energético,
almacenándola en su organismo para realizar posteriormente cualquier
tipo de actividad.
EL CONTENIDO ENERGÉTICO DE LOS ALIMETOS
¿Qué es?
Los alimentos más importantes y su contenido energético
La cantidad de energía almacenada por una
sustancia
ACEITES Y GRASAS
Aceite de oliva
900Kcal/100gr
Mantequilla
752Kcal/100gr
DULCES Y DERIVADOS
Chocolate
550kcal/100gr
Azúcar
380kcal/100gr
Caramelos
378kcal/100gr
Gominolas
172kcal/100gr
Miel
300kcal/100gr
CARNES
Chorizo
601kcal/100gr
Jamón serrano
380kcal/100gr
Jamón york
289kcal/100gr
Pollo
121kcal/100gr
Filete de ternera 181kcal/100gr
Salchichón
294kcal/100gr
HIDRATOS DE CARBONO
Arroz
360kcal/100gr
Patatas fritas
544kcal/100gr
Pasta
354kcal/100gr
Pan
253kcal/100gr
FRUTASMandarina
40kcal/100gr
Manzana
52kcal/100gr
Naranja
44kcal/100gr
Plátano
90kcal/100gr
Sandia
30kcal/100gr
Melón
31kcal/100gr
LÁCTEOS
Leche
49kcal/100gr
Yogurt
62kcal/100gr
Cuajada
92kcal/100gr
Flan de huevo
126kcal/100gr
LEGUMBRES
Garbanzos
361kcal/100gr
Lentejas
336kcal/100gr
Alubias
85kcal/100gr
PESCADOTrucha
94kcal/100gr
Merluza
86kcal/100gr
Bacalao
74kcal/100gr
EL HOMBRE Y SUS ACTIVIDADESLa cantidad de energía que necesita el hombre
Actividades del hombre y la energía que necesita
¿Todos necesitamos la misma cantidad de energía?
TID: termogénesis incluida por la dieta.
GEAF: gasto energético de la actividad física.
GER: gasto energético en reposo (metabolismo basal).
10% (TID) Para que tengan lugar los procesos fisiológicos de digestión, absorción, distribución y almacenamiento
de los nutrientes ingeridos.
25% (GEAF) Para realizar una serie de actividades o comportamientos que implican movimiento corporal,
es decir, actividad del músculo esquelético.
65% (GER) Para mantener funciones vitales y la temperatura corporal en ambiente neutro.
TID Varía según la composición cualitativa de los alimentos, siendo mayor con los alimentos ricos en proteínas frente a carbohidratos o grasas. Otros factores que influyen son el tiempo de ingestión, la predisposición genética, la edad, la capacidad fisiológica en los procesos de digestión.
GEAF Varía dependiendo del sexo, la edad y el desarrollo puberal.
GER Es mayor en el sexo masculino respecto al femenino.
CONSUMO CALÓRICO POR MINUTO:
Dormir 1.2 cal.
Leer 1.3 cal.
Comer 1.5 cal.
Conducir 2.8 cal.
Ducharse 2.6 cal.
Hablar 1.8 cal
Lavar ropa 3.1 cal.
Limpiar ventanas 3.7 cal.
Planchar 4.2 cal.
Subir escaleras 10.18 cal.
Bajar escaleras 7.1 cal.
Vestirse 2.6 cal.
Bailar 5.1 cal.
Ballet 7.7 cal.
Carrera 25 cal.
Golf 3.7 cal.
Bicicleta 8 cal.
Natación 6 cal.
Paseo moderado 5.6 cal.
Cuesta arriba 11-15 cal.
LAS TRANSFORMACIONES ENERGÉTICAS DE LAS PERSONAS
Esquema de las transformaciones
Relación de estas trasformaciones con las que realizamos nosotros en un día normal
E. Cinética (movimientos)
E. Química (metabolismo)
Se transforma
en
ENERGÍA INTERNA
E. Térmica (temperatura corporal)
DESAYUNAR
E. Interna – E. Química
IR ANDANDO A CLASE
E. interna E. Cinética
E. Térmica
JUGAR AL FÚTBOL
E. interna E. Térmica
E. Cinética
CENAR
E. Interna – E. Química
LEVANTARSE
E. Interna - E. cinética
COMER
E. Interna – E. Química
EL CONSUMO ENERGÉTICO
LOS RESIDUOS ALIMENTICIOS
¿Su energía se pierde o se aprovecha?
¿Utilizamos la energía que consumimos para realizar actividades o para algo más?
No, no solo la utilizamos para realizar actividades físicas sino que también la utilizamos:
Como calor para mantener la temperatura corporal.
Como impulsos eléctricos para transmitir mensajes a través del sistema nervioso.
Como energía para mantener el trabajo muscular.
En forma de reserva, cuando consumimos demasiada.
La mayor parte en el trabajo interno de nuestro organismo; como transportar las sustancias nutritivas a todas las células del cuerpo.
RESIDUOS ALIMENTICIOS:
El composteo es un proceso biológico mediante el cual es posible convertir residuos orgánicos en materia orgánica estable gracias a la acción de diversos microorganismos, el resultado del proceso es un regenerador orgánico del terreno.
Frutas, legumbres, pan. tortillas y carne en descomposición… productos finales alimento para animales, abonos y fertilizantes
Huesos y cartílagos Alimentos, gelatinas, cosméticos, pegamentos, farmacéuticos, abonos y fertilizantes.
El biogás constituye la alternativa más adecuada para la valorización energética de residuos orgánicos agroalimentarios. El biogás se obtiene mediante un proceso fermentativo denominado "digestión anaerobia" que tiene lugar en digestores cerrados y alimentados de forma continua con residuos ganaderos, agrícolas o de la industria alimentaria.Se denomina "co-digestión" al tratamiento conjunto de dos o más residuos. Permite hacer procesos más eficientes. Reduce costes de inversión y operación
LOS ALIMENTOS QUE TOMAMOS
¿De dónde vienen los alimentos que no se producen en España?
Zonas más importantes de producción
PLÁTANOS
QUESOS
OLIVAS
EMBUTIDOS
MORCILLAS
MARISCO
COCA Y ENSAIMADAS
VINO
CÍTRICOS
LÁCTEOS
PATATAS AMERICA DEL SUR
ARROZ CHINA
GUACAMAYO AMERICA CENTRAL
COCO INDONESIA
GARBANZOS INDIA
EJEMPLOS:
LA IDEA CIENTÍFICA DE ENERGÍA INTERNA Situaciones de la vida real
Máquinas
Procesos tecnológicos
Para abordar el concepto de energía interna en situaciones de la vida reales, se pueden tomar como base los alimentos vegetales y las frutas y establecer su contenido energético relacionándolo con la energía solar y los nutrientes que la planta toma del medio así como de la forma en que el organismo crea sus recursos energéticos (ATP) es decir, del metabolismo.
Esto permite hablar acerca de todo lo relacionado con la llegada de energía a la tierra y también con la contaminación de los suelos, así como el uso de pesticidas.
Se puede retomar el aspecto salud relacionado con el contenido energético de los alimentos e incluso tocar el aspecto de la carencia de posibilidades de amplios sectores sociales del mundo de ingerir una cantidad adecuada de esta energía almacenada en los alimentos.
Una máquina cualquiera (recién inventada) cuando se pone en funcionamiento y empieza a trabajar es necesario que reciba una cierta cantidad de calor [Q] que habitualmente proviene de una caldera, una cámara de combustión o cualquier otro lugar donde uno quema el combustible. ¿Qué hace la máquina con esa energía en forma de calor que le entregamos? En parte la usa para calentarse a sí misma.
Ese calentamiento de la máquina queda almacenado (al menos temporalmente) como una energía interna, [U] (en realidad como un aumento de su energía interna, ΔU, ya que no podemos pretender que antes valiese cero), y que en este caso depende exclusivamente de la temperatura.
Y la parte más interesante de lo que la máquina hace con la energía que le entregamos es: trabajar [L], hacer algo que deseemos (mover las ruedas de una locomotora, la hélice de un barco…)
MÁQUINAU L
Q
LA BIOMASA¿Qué es?
Tipos
Procesos de transformación
La biomasa es toda sustancia orgánica renovable de origen tanto animal como vegetal.
La energía de la biomasa proviene de la energía que almacenan los seres vivos.
BIOMASA NATURAL
BIOMASA RESIDUAL (SECA y HÚMEDA)
CULTIVOS ENERGÉTICOS
TIPOS
METODOS TERMOQUIMICOS
Combustión
Pirólisis
METODOS BIOLOGICOS.
Fermentación alcohólica
Fermentación metánica
APLICACIONES:
Producción de Energía Térmica
Producción de Energía Eléctrica
Producción de Biocombustibles
Producción de gases combustibles
LOS BIOCOMBUSTIBLES¿Qué son?
Tipos
Ventajas
Inconvenientes
¿Cómo se obtienen?
Los biocombustibles son combustibles de origen biológico obtenidos de manera renovable a partir de restos orgánicos.
TIPOS
EL BIODIESEL EL BIOETANOL EL BIOGAS LA MADERA
Proporcionan una fuente de energía reciclable y, por lo tanto, inagotable.
Los biocombustibles ayudan a reducir las emisiones de gases de efecto invernadero.
Revitalizan las economías rurales, y generan empleo al favorecer la puesta en marcha de un nuevo sector en el ámbito agrícola.
Mejoran el aprovechamiento de tierras con poco valor agrícola y que, en ocasiones, se abandonan por la escasa rentabilidad de los cultivos tradicionales.
Mejora la competitividad al no tener que importar fuentes de energía tradicionales.
Todos ellos reducen el volumen total de CO2 que se emite en la atmósfera, ya que lo absorben a medida que crecen.
Los biocombustibles producidos a base de caña de azúcar y soja conllevan graves impactos sociales y medio ambientales.
Su uso se limita a motores de bajo rendimiento y poca potencia.
Su producción sólo es viable mediante subvenciones, porque los costes doblan a los de la gasolina o el gasóleo. Se necesitan grandes espacios de cultivo.
El combustible precisa de una transformación previa compleja.
En los bioalcoholes, la destilación provoca, respecto a la gasolina o al gasóleo, una mayor emisión en dióxido de carbono.
Habrá un incremento en las emisiones de los óxidos de nitrógeno.
Se obtienen a partir del tratamiento de
organismos recientemente muertos o de sus desechos
metabólicos.
