energie alternative ovvero, come salvarsi dallo smog e dal riscaldamento globale, utilizzando i...
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Energie alternative
Ovvero, come salvarsi dallo smog e dal riscaldamento globale, utilizzando
i mirtilli.....ma senza mangiarli!!
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Cosa faremo
• Capiremo meglio cosa è l’energia• Sapremo di più sulle fonti di energia• Costruiremo delle celle fotovoltaiche
utilizzando il succo di mirtillo• Faremo funzionare un apparecchio con alcune
celle fotovoltaiche
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Quale è l’elemento indispensabile per tutti gli esseri viventi?
?
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Cosa è l’energia?
“L'energia è la capacità di un corpo o di un sistema di compiere lavoro”
• Energia meccanica• Energia chimica• Energia nucleare• Energia elettrica• Energia luminosa• Energia termica• Energia biochimica
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Controllare l’energia
L’uomo ha bisogno di controllare l’energia per leproprie attività quotidiane, l’energia non è
sempre disponibile naturalmente al posto giusto, al momento giusto, e nella giusta quantità per soddisfare i nostri bisogni.
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Energia elettricaL’elettricità è la forma di energia più
facilmente controllabile.Si può accumulare o trasportare
facilmente, rendendola disponibile ovunque per trasformarla nell’energia che ci occorre.
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Come si produce l’elettricità?Per produrre l’elettricità abbiamo due possibilità:• Trasformare materia (Fonti esauribili)Centrali termoelettriche, a carbone, a petrolio, a gas, nucleari...
• Trasformare energia o rifiuti (Fonti rinnovabili)Energia fotovoltaica (dalla luce), energia eolica (dal vento), energia geotermica
(dal calore della terra), energia da biomasse (prodotta dai rifiuti organici).....
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Energia potenziale ed energia cinetica
0 s.m
200 s.m.Energia potenziale elevata:cinetica nulla
Energia potenziale nulla:cinetica sotto forma di calore,deformazione
Un corpo (un sasso) lasciato libero cade verticalmente
attratto dalla forza di gravità terrestre:non ritorna spontaneamente indietro:
la sua energia potenziale(dovuta alla sua altezza rispetto al suolo)
si annulla: ma si trasforma in energia cinetica(=termica) del corpo e del suolo
e in lavoro di deformazione:si conserva e si trasforma
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Energia potenziale ed energia cinetica
0 s.m
200 s.m.Energia potenziale elevata..energia cinetica nulla
Energia potenziale nulla…energia cinetica elevata
Un corpo elastico( una palla)) lasciato libero cade verticalmente
attratto dalla forza di gravità terrestre:ritorna spontaneamente indietro perché
la sua energia potenziale(dovuta alla sua altezza rispetto al suolo)
si annulla ma si trasforma in energia cinetica del corpo
che lo riporta (in teoria)alla quota di partenza
si conserva e si trasforma
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Energia potenziale ed energia cinetica nel moto pendolare,altalena
Energia potenziale massima-cinetica nulla
Energia potenziale nulla-cinetica massima
Il corpo scende dalla posizione di massima energia potenziale acquistandoenergia cinetica a spese della potenziale in diminuzione:giunto al minimo dienergia potenziale, per effetto della energia cinetica prosesue il suo moto
riportandosi alla posizione di massima energia potenziale a spese dellaenergia cinetica che va trasformandosi:conservazione della energia totale
Energia potenziale + energia cinetica = costante
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pompa
Serbatoio acqua
rubinetto
batteria
Tubatura per acqua
Circuito per lampadina
Energia potenziale maggiore
Energia potenziale minore
Acqua scende per gravità e viene ripompata in alto spendendo energia
Elettroni entrano in circuito,accendono la lampadina, vengono riportati al punto
iniziale per azione della batteria
interruttore
Tensione maggiore Tensione minore
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batteria
Polo negativo Polo positivo
Piccola resistenza
Grande resistenza
La corrente elettrica (elettroni) esce dal polo negativo del genetarore(batteria)attraversa due utilizzatori (lampadine) di diversa resistenza dividendosi inparti diverse:maggiore quantità (intensità) nella resistenza minore e minore quantità nella resistenza maggiore:uscita dalle due resistenze ritorna al generatore che la riporta nel circuito esterno finchè l’interruttore mantienecollegato tutto il circuito
interruttore
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lampadina
batteria
interruttore
Chiudendo il circuito, la lampadina si accende:chiudendolo, si spegne CLICCARE
Corrente elettrica
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batteria
interruttore
Chiudendo il circuito, la corrente circola : CLICCARE
Utilizzatori in parallelo:uguale tensione applicata:corrente inversamenteproporzionale alle resistenze degli utilizzatori
Resistenza piccola
Resistenza grande
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Utilizzatori in serie:
batteria
Corrente elettrica
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Circuito in parallelo :effetto per lampada bruciata
batteria batteria
Circuito normale con due lampade in parallelo
Circuito con due lampade in parallelo:una bruciata:la corrente percorre il circuito lungo la lampada rimasta
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batteria batteria
Nel circuito con due lampade in serie la corrente passa solo se entrambesono funzionanti:se anche una sola è guasta, la corrente non passa
Circuito elettrico in serie
Lampade sane
Lampada sana
Lampadaguasta
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Elettroni e fotoni………effetto fotoelettrico!!!
L'elettrone è una particella dell’atomo con carica elettrica negativa.Il fotone è una particella elementare della luce.L'effetto fotoelettrico rappresenta l'emissione di elettroni da una superficie, quando questa viene colpita da una radiazione elettromagnetica.
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La cella fotovoltaicaL’energia prodotta, si sviluppa attraverso la trasformazione della luce in elettricità,
mediante “celle fotovoltaiche”. Il materiale con il quale sono fabbricate le celle fotovoltaiche dei pannelli attualmente in commercio è il silicio. La proprietà del silicio, opportunamente lavorato, è quella di far muovere elettroni quando viene colpito dai fotoni.
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Esperimento Grazie alla ricerca di alcuni scienziati italiani dell’Università di Tor Vergata, è stato dimostrato
che si possono produrre celle fotovoltaiche utilizzando il succo di mirtillo
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Come funziona?
• Le celle solari organiche rappresentano il tentativo di emulare la fotosintesi clorofilliana dei vegetali, volta alla generazione di energia chimica (in forma di glucosio e ossigeno), a partire dall’assorbimento della luce solare.
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I colori dei vegetali che producono energia!!
Il cuore della cella fotovoltaica organica è il pigmento presente in alcune specie vegetali alimentari.La sostanza che ha questa proprietà si chiama Antocianina.
alimentiAntocianine in mg
per100 g alimento
melanzana 750arancia ~200mora ~115
lampone 10-60ciliegia 350-400ribes 80-420
pompelmo rosso 30-750uva nera 888
vino rosso 24-35
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Ingredienti.....
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.....Realizzazione......
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.....Il risultato?
• Metteremo le foto del nostro lavoro ultimato!!!