Materia y Energía (Segunda parte)

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Segunda parte del tema bloque de "Materia y Energa" de la asignatura de mbito Cientfico-Tecnolgico.

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<ul><li> 1. LA MATERIA Y LA ENERGA (II) Ciencias de la Naturaleza mbito cientfico-tecnolgico </li></ul><p> 2. Sistemas materiales Un sistema material es una porcin de la materia, confinada en una porcin de espacio. Planeta Tierra (Materia) Ser humano (sistema material, una pieza ms de la materia) 3. Sistemas materiales Pueden ser de diversos tamaos: Pequeos (pulga), microscpicos (clula, espermatozoides), gran des (planeta Tierra). Segn el tamao, utilizamos diferentes magnitudes para medirlos: aos luz (distancias entre planetas), kilmetros (distancias entre municipios), centmetros (objetos pequeos), armstrong (tamao microscpico), etc. Tamaos y medidas 4. Peso y masa MASA PESO Cantidad de materia que posee un cuerpo. Es la fuerza que ejerce esa materia, y depende de la masa que tenga. Se mide en kilogramos (kg). Como cualquier fuerza, se mide en newton (N). Se utiliza una balanza o bscula para medirlo. Para conocer el peso, necesitamos conocer la aceleracin de la gravedad de nuestro planeta (9,8 m/s2. Es diferente en cada planeta. 5. La Energa TRANSFERENCIA CALOR TRABAJO Desplazamiento Diferencia de temperatura 6. La Energa El calor es la energa que se transfiere entre dos cuerpos como consecuencia de su diferencia de temperatura. A 16C B 8C A 12C B 12C Temperatura final =Temperatura Lata A + Temperatura Lata B ----------------------------------------------------------- 2 = (16 +8)/2 = 12C La que tiene ms temperatura se lo pasa al que menos 7. La Energa FUNCIONES DE LA ENERGA El oxgeno del aire que respiramos convierte los alimentos que tomamos en energa por medio de reacciones qumicas. 8. La Energa FUNCIONES DE LA ENERGA Diseamos herramientas que nos ayudan a canalizar nuestra energa en un punto concreto o incluso multiplicarla, facilitndonos la realizacin de diferentes actividades. Polea Palanca Martillo 9. La Energa TIPOS DE ENERGA 1-Trmica o calorfica Es la que tiene un cuerpo caliente. Esta energa siempre pasa del cuerpo que est caliente a otro que est ms fro. Trmica Mecnica Qumica 10. La Energa TIPOS DE ENERGA 1-Trmica o calorfica Se puede obtener energa trmica a partir de la combustin de algn combustible fsil (petrleo, gas natural o carbn). Carbn Produccin de energa elctrica. El vapor producido mueve las piezas de los motores (barco de vapor). Barco de vapor 11. La Energa TIPOS DE ENERGA 1-Trmica o calorfica Calor obtenido de la naturaleza Energa calorfica que procede del interior de la Tierra. El ncleo terrestre tiene una temperatura que puede alcanzar los 4 000 C disminuyendo a medida que nos acercamos a la superficie. E N E R G A G E O T R M I C A Trmica Mecnica Qumica 12. La Energa TIPOS DE ENERGA 1-Trmica o calorfica En energa nuclear llamamos fisin nuclear a la divisin del ncleo de un tomo. El ncleo se convierte en diversos fragmentos. La fisin nuclear puede ocurrir cuando un ncleo de un tomo pesado captura un neutrn, o puede ocurrir espontneamente. Esta reaccin nuclear desprende energa. Trmica Mecnica Qumica 13. La Energa TIPOS DE ENERGA 2-Mecnica La Energa mecnica es la producida por fuerzas de tipo mecnico, como la elasticidad, la gravitacin, etc., y la poseen los cuerpos por el hecho de moverse o de encontrarse desplazados de su posicin de equilibrio. Elasticidad (movimiento) Gravedad (movimiento) Elasticidad (movimiento) Monopatn (movimiento) Trmica Mecnica Qumica 14. La Energa TIPOS DE ENERGA 2-Mecnica ENERGA CINTICA Cuando un cuerpo est en movimiento posee energa cintica ya que al chocar contra otro puede moverlo y, por lo tanto, producir un trabajo. Para ponerlo en movimiento, es necesario aplicarle una fuerza. Trmica Mecnica Qumica 15. La Energa TIPOS DE ENERGA 2-Mecnica ENERGA CINTICA Cuanto mayor sea el tiempo que est actuando dicha fuerza (por ejemplo, nosotros empujando una vagoneta), mayor ser la velocidad del cuerpo y, por lo tanto, su energa cintica ser tambin mayor. Va aumentando la velocidad de forma constante si la fuerza que aplicamos sigue siendo la misma (la vagoneta avanza ms rpido). Trmica Mecnica Qumica 16. La Energa TIPOS DE ENERGA ENERGA POTENCIAL ELSTICA La energa potencial elstica es energa potencial almacenada como consecuencia de la deformacin de un objeto elstico, tal como el estiramiento de un muelle. 2-Mecnica Trmica Mecnica Qumica Se deforma, pero luego, tras aplicar la fuerza, vuelve a su estado original Es una fuerza la que permite deformarlos 17. La Energa TIPOS DE ENERGA ENERGA POTENCIAL GRAVITATORIA Es la que tienen los cuerpos debido a la gravedad de la tierra. Se mueven debido a la fuerza de atraccin que ejercen sobre ellos. Es lo que pasa cuando subimos una roca a una montaa y sta se cae, o cuando estamos en una montaa rusa. 2-Mecnica 18. La Energa TIPOS DE ENERGA CMO CALCULAMOS CADA UNA DE ESTAS ENERGAS? Energa potencial gravitatoria = masa * gravedad * altura A mayor altura en que se encuentre el objeto que lanzamos, o a mayor masa tenga ste, mayor ser la energa potencial. La aceleracin de gravedad nunca vara (98 m/s2). Energa potencial elstica = (constante elstica)(deformacin) A mayor deformacin (estiramiento, fuerza aplicada), ms energa potencial. La masa del objeto no influye para nada. Una vez soltados, se mueven y se convierten en energa cintica 2-Mecnica Trmica Mecnica Qumica 19. La Energa TIPOS DE ENERGA CMO CALCULAMOS CADA UNA DE ESTAS ENERGAS? Energa cintica = (1/2)(masa)(velocidad) Si un cuerpo aumenta su masa o aumenta la velocidad a la que circula, mayor ser la energa cintica. Si disminuye la velocidad, pues la energa cintica disminuye. 1) Masa = 50 kg 2) Velocidad = 5 m/s 1) Masa = 66 kg 2) Velocidad = 5 m/s 1) Masa = 66 kg 2) Velocidad = 4 m/s 2-Mecnica 20. La Energa ACTIVIDADES: Vamos a hacer las actividades de esta ficha. El profesor os habr dado una copia. Vienen las soluciones, pero igualmente tenis que resolverlos. 21. TIPOS DE ENERGA Trmica Mecnica Qumica La Energa 3-Qumica Es un proceso en el que una o ms sustancias reaccionan para dar lugar a otras sustancias con propiedades diferentes. Reactivos Productos Lo nuevo que forman al combinars e Los que se combinan 22. TIPOS DE ENERGA Trmica Mecnica Qumica La Energa 3-Qumica Una reaccin qumica se expresa por medio de ecuaciones qumicas: En el primer trmino se escriben las frmulas de los reactivos y en el segundo, las de los productos. QU ES LA TABLA PERIDICA? 23. TIPOS DE ENERGA Trmica Mecnica Qumica La Energa 3-Qumica QU TIPOS DE REACCIONES QUMICAS EXISTEN? 1. Reacciones exotrmicas: Son aquellas en cuyo transcurso se desprende en forma de calor, luz, etc. En las combustiones, se produce esto cuando una sustancia reacciona con oxgeno. Combustin gasolina Fotosntesis 24. TIPOS DE ENERGA Trmica Mecnica Qumica La Energa 3-Qumica QU TIPOS DE REACCIONES QUMICAS EXISTEN? 2. Reacciones endotrmicas: Se necesita absorber energa del exterior en forma de calor, luz, etc. Ocurre esto al cocinar un huevo, al soldar un metal, moldear herraduras, etc. Frer un huevo Soldar un metal 25. La Energa TIPOS DE ENERGA Trmica Mecnica Qumica Los tomos son la unidad bsica de toda la materia, la estructura que define a todos los elementos y tiene propiedades qumicas bien definidas. Todos los elementos qumicos de la tabla peridica estn compuestos por tomos con exactamente la misma estructura y a su vez, stos se componen de tres tipos de partculas, como los protones, los neutrones y los electrones. 26. La Energa TIPOS DE ENERGA Trmica Mecnica Qumica 4-Energa Nuclear Constitucin del tomo Ncleo: Es el centro del tomo, es la parte ms pequea del tomo y all se conservan todas sus propiedades qumicas. Casi que toda la masa del tomo reside en el ncleo. Protones: Son uno de los tipos de partculas que se encuentran en el ncleo de un tomo y tienen carga elctrica positiva. No se mueven. Neutrones: Los neutrones son partculas ubicadas en el ncleo y tienen una carga neutra. No se mueven. Electrones: stas son las partculas que orbitan (se mueven) alrededor del ncleo de un tomo, tienen carga negativa y son atrados elctricamente a los protones de carga positiva. 27. La Energa TIPOS DE ENERGA Trmica Mecnica Qumica La materia puede transformarse en energa y que las partculas tienen energa independientemente de la velocidad que lleven. La energa de un cuerpo en reposo es equivalente a la masa en reposo multiplicada por la velocidad de la luz (300.000 km/s) al cuadrado. Ese fue el origen de la era nuclear. (Relatividad) Origen de la energa nuclear 28. La Energa TIPOS DE ENERGA Trmica Mecnica Qumica 4-Energa Nuclear Es la que se obtiene al producir cambios en el ncleo de un tomo. Las fuerzas que mantienen unido el ncleo de un tomo son fuertes, as que si logramos manipular dichas fuerzas, obtenemos mucha energa. 29. La Energa TIPOS DE ENERGA Trmica Mecnica Qumica 4-Energa Nuclear CMO? 1-FISIN NUCLEAR Se produce cuando separamos con una potente fuerza las partculas que forman el ncleo. Se liberan grandes cantidades de energa, en forma de calor y luz. 30. La Energa TIPOS DE ENERGA Trmica Mecnica Qumica 4-Energa Nuclear CMO? 2-FUSIN NUCLEAR Se unen ncleos pequeos para obtener otro ms grande. Necesitamos una gran cantidad de temperatura para conseguir esto. Fusin de Deuterio, Helio y Tritio 31. La Energa TIPOS DE ENERGA Trmica Mecnica Qumica 4-Energa Nuclear APLICACIONES Bomba atmica Es cuando, por fisin nuclear, al liberar energa se produce todo de una sola vez. Es as como se construyen las bombas atmicas, como la que se lanz en Hiroshima, que signific el Fin de la Segunda Guerra Mundial. 32. La Energa FUENTES DE ENERGA Qu son las fuentes de energa? Son aquellas que tienen capacidad de generar energa: Luz, calor, etc. TIPOS RENOVABLES NO RENOVABLES Se generan continuamente, n unca se acaban. Son limpias. Hay reservas, pero se van agotando, sin tiempo suficiente para su renovacin 33. La Energa FUENTES DE ENERGA Energas RENOVABLES 1. ENERGA SOLAR El Sol desprende grandes cantidades de energa trmica (calor) y luminosa. Puede convertirse en elctrica a partir de centrales solares trmicas. La luz solar se transforma directamente en electricidad empleando clulas solares o fotovoltaicas. Los rayos solares impactan sobre la superficie del panel, penetrando es este y siendo absorbidos por materiales semiconductores, como el Silicio o el arseniuro de galio. 34. La Energa FUENTES DE ENERGA Energas RENOVABLES 2. ENERGA ELICA Proviene de la energa cintica del viento. Se construyen unos grandes molinos de viento que, al ser movidos por la fuerza del viento, mueven una turbina que, conectada a un generador elctrico, producen energa elctrica. 35. La Energa FUENTES DE ENERGA Energas RENOVABLES OS SUENAN? Antiguo Molino de Viento, los monstruos de Don Quijote de la Mancha Estos molinos de viento antiguos se desplazaban con la fuerza del viento con la finalidad de moler tubrculos (patatas, trigo, boniatos, etc.). Por ejemplo, resultaban muy tiles para moler trigo y posteriormente fabricar harina. 36. La Energa FUENTES DE ENERGA Energas RENOVABLES 3. ENERGA HIDRULICA Es la energa obtenida a partir de las corrientes de agua, que, recogida en un embalse, se deja caer desde gran altura, haciendo que gire una turbina que genera electricidad. Este proceso se realiza en centrales hidroelctricas. 37. La Energa FUENTES DE ENERGA Energas RENOVABLES 3. ENERGA HIDRULICA El agua se desplaza y mueve la turbina, conectada al generador que produce energa. El transformador eleva la tensin, y la electricidad circula por los tendidos elctricos. 38. La Energa FUENTES DE ENERGA Energas RENOVABLES 3. ENERGA HIDRULICA Tendido elctrico Es una red de distribucin de la energa elctrica. La conduce desde la central hasta todos los usuarios. 39. La Energa FUENTES DE ENERGA Energas RENOVABLES 3. ENERGA MAREOMOTRIZ O DE LAS MAREAS Las mareas son movimientos peridicos de subida y bajada del nivel de agua producidos por la atraccin de la Luna y el Sol sobre la Tierra. En esta animacin podemos contemplar como los niveles de agua suben y bajan debido a la atraccin de la Luna y el Sol sobre la Tierra. 40. La Energa FUENTES DE ENERGA Energas RENOVABLES 3. ENERGA MAREOMOTRIZ O DE LAS MAREAS Este movimiento de las mareas es aprovechado por turbinas, las cuales a su vez mueven la mecnica de un alternador que genera energa elctrica. Finalmente este ltimo esta conectado con una central en tierra que distribuye la energa hacia la comunidad y las industrias. Turbinas 41. La Energa FUENTES DE ENERGA Energas RENOVABLES 4. ENERGA GEOTRMICA Se encuentra en el interior de la Tierra en forma de calor y se manifiesta en la superficie por medio de los volcanes, los giseres, las fumarolas y las aguas termales. Volcn Giseres 42. La Energa FUENTES DE ENERGA Energas RENOVABLES 4. ENERGA GEOTRMICA Es aquella energa que puede obtenerse mediante el aprovechamiento del calor del interior de la Tierra. El agua caliente o el vapor pueden fluir naturalmente, por bombeo o por impulsos de flujos de agua y de vapor. Fumarola Aguas termales 43. La Energa FUENTES DE ENERGA Energas RENOVABLES 4. ENERGA GEOTRMICA 44. La Energa FUENTES DE ENERGA Energas RENOVABLES 4. ENERGA DE BIOMASA En la fermentacin de residuos orgnicos urbanos e industriales se obtiene biogs. Est formado por metano y dixido de carbono que se utiliza, adems de combustible para motores, para calefaccin, agua caliente, electricidad, etc. Biogs 45. La Energa FUENTES DE ENERGA Energas RENOVABLES 4. ENERGA DE BIOMASA Funciona- miento En un biodigestor se incorporan los residuos orgnicos como restos de comida, cosechas, estircol,etc y se agregan bacterias anaerobicas que son las que degradan la materia que luego de un tiempo se transforma en metano. Las ventaja es que permite reducir la cantidad de residuos slidos urbanos, no genera gases de efecto invernadero y son renovables. 46. La Energa FUENTES DE ENERGA Energas RENOVABLES 4. ENERGA DE BIOMASA Tenis claro lo que tenis que tirar aqu dentro? 47. La Energa FUENTES DE ENERGA Energas NO RENOVABLES 1. CARBN Es una roca sedimentaria (formadas por acumulacin de diversos materiales slidos) que se encuentra en zonas continentales. Se forma a partir de restos de plantas de agua dulce existentes en otras pocas geolgicas. Dichas plantas se quedaron enterradas bajo tierra , transformndose qumicamente y enriquecindose en carbono. 48. La Energa FUENTES DE ENERGA Energas NO RENOVABLES 1. CARBN Para obtener energa a travs del carbn, se calienta y el vapor producido mueve una turbina que produce energa elctrica. Tambin se utiliza para producir calor, til para la calefaccin y para cocinar (barbacoas). 49. La Energa FUENTES DE ENERGA Energas NO RENOVABLES 2. PETRLEO Es una mezcla de hidrocarburos (compuesto por hidrgeno y carbono). Se form a partir de materia orgnica en las zonas continentales y en el fondo del mar. Se perfora el extractor bajo la Tierra para extraerlo 50. La Energa Puede ser quemado en un horno que, a su vez, calienta una caldera. El vapor que resulta del proceso mueve una turbina que, conectada a un gener...</p>