829846 _ 0322-0355.qxd 10 21/1/08 13:48 Página 322 La energía OBJETIVOS 1. Comprender el concepto de energía y sus formas básicas. 2. Analizar las principales características de la energía, aplicadas a situaciones cotidianas. 3. Identificar las distintas fuentes de energía en función de su disponibilidad y utilización. 4. Diferenciar las principales fuentes renovables y no renovables de energía. 5. Valorar la importancia de la energía y las consecuencias ambientales de su obtención, transporte y uso. 6. Conocer hábitos de ahorro energético. 7. Construir un sencillo calentador de agua y analizar su eficacia. CONTENIDOS CONCEPTOS • La energía: características, propiedades, importancia. (Objetivos 1, 2 y 5) • Fuentes de energía: renovables y no renovables. (Objetivos 3 y 4) • Consecuencias ambientales del uso de la energía. (Objetivo 5) PROCEDIMIENTOS, DESTREZAS Y HABILIDADES • • • • ACTITUDES • Interés por conocer cuáles son las fuentes de energía que se pueden encontrar y que utilizamos en nuestro planeta. • Desarrollar una conciencia de la importancia del ahorro energético para contribuir a la reducción de los problemas ambientales. (Objetivo 6) Resolver problemas. Interpretar esquemas sencillos sobre fenómenos naturales. Interpretar y analizar fotografías y dibujos. Construir un calentador de agua. (Objetivo 7) EDUCACIÓN EN VALORES Educación medioambiental Recordar al alumnado que la energía es la fuerza que mueve nuestra sociedad. Gracias a ella existe el alumbrado, se transportan las personas y mercancías, funcionan los hospitales y las fábricas y se refrigeran y calientan nuestras casas. Hace menos de un siglo, la fuente de energía era la fuerza de los animales y del ser humano y el calor obtenido al quemar madera. La invención de la máquina de vapor significó una revolución que permitió el desarrollo de la industria y de la sociedad en general. El consumo de energía está unido, hoy en día, al desarrollo de un país. Los combustibles fósiles (carbón, petróleo y gas) constituyen la principal fuente de la energía comercial empleada en el mundo. Sus ventajas han sido la facilidad de su uso y su disponibilidad. 322 Sus reservas limitadas y su efecto contaminante constituyen los principales inconvenientes. En España ha aumentado considerablemente el consumo de energía debido al crecimiento económico de los últimos años, y con ello, las emisiones de CO2. Por esta razón se están potenciando actualmente las energías renovables que ya en el año 2004 constituían el 19,8 % de la producción de electricidad del país. Aparte de la hidráulica, las fuentes de energía más significativas son la eólica y la biomasa. Además de potenciar las energías renovables, se está desarrollando una estrategia de ahorro y eficiencia energética que permita optimizar el uso de la energía. El reto hoy en día es el de conjugar las necesidades energéticas de un país con la garantía de suministro y el respeto al medio ambiente. 쮿 CIENCIAS DE LA NATURALEZA 2.° ESO 쮿 © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. 쮿 829846 _ 0322-0355.qxd 21/1/08 13:48 Página 323 CRITERIOS DE EVALUACIÓN PRUEBAS DE EVALUACIÓN CRITERIOS DE EVALUACIÓN Preguntas prueba 1 Preguntas prueba 2 a) Explicar el concepto de energía, sus características y sus formas básicas. (Objetivos 1 y 2) 1, 2, 5 2, 3 b) Describir las principales fuentes de energía, su disponibilidad y función. (Objetivo 3) 4 4 3, 6 1, 8, 9 d) Analizar la importancia de la energía y su impacto en el medio ambiente. (Objetivo 5) 7 5 e) Mencionar hábitos de ahorro energético. (Objetivo 6) 8 6 f) Comprender el funcionamiento de un calentador de agua por energía solar. (Objetivo 7) 9 7 c) Diferenciar las energías renovables de las no renovables y analizar ventajas y desventajas de cada una de ellas. (Objetivo 4) COMPETENCIAS QUE SE TRABAJAN Conocimiento e interacción con el medio físico En CIENCIA EN TUS MANOS, Interpretación de resultados. Calentador de agua por energía solar, pág. 191, se propone un experimento que permita analizar la eficacia de un calentador de agua por energía solar y, a través de las cuestiones planteadas, interpretar los resultados de la experiencia. En UN ANÁLISIS CIENTÍFICO, Centrales de energía eléctrica, pág. 193, proporciona la oportunidad de analizar los procesos de producción de energía eléctrica de distintas centrales para comprender las ventajas y desventajas de las diferentes fuentes de energía. Comunicación lingüística En CIENCIA EN TUS MANOS, Interpretación de resultados. Calentador de agua por energía solar, pág. 191, se utiliza un texto instruccional que permite construir un calentador de agua por energía solar casero y analizar su eficacia. En EL RINCÓN DE LA LECTURA, La primitiva tecnología, pág. 195, nos muestra un texto divulgativo, en el que en un lenguaje ameno y sencillo se abordan temas que de otra manera no llegarían al gran público. La actividad 69 invita a reflexionar sobre la intención del autor al escribir el texto. Matemática A lo largo de la unidad se hace necesaria la resolución de ecuaciones sencillas para realizar cálculos de energía, así como hacer cambios de unidades. Social y ciudadana En la actividad 55 se propone trabajar en grupo para reflexionar acerca del ahorro de energía en la vida diaria y llegar a un acuerdo con los compañeros sobre cuáles podrían ser diez actitudes para ahorrar energía. En el capítulo 10, El futuro de la energía, se aborda el tema del ahorro energético como responsabilidad social e individual de los ciudadanos para paliar los efectos negativos del consumo de energía. El texto de introducción del capítulo nos invita a reflexionar sobre la situación de la mujer en la investigación científica a principios del siglo XX y los cambios que se han producido en nuestra sociedad en el siglo XXI. 쮿 CIENCIAS DE LA NATURALEZA 2.° ESO 쮿 © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. 쮿 323 829846 _ 0322-0355.qxd 10 21/1/08 13:48 Página 324 FICHA 1 RECURSOS PARA EL AULA CENTRALES ELÉCTRICAS (I) NUESTRA SOCIEDAD no sería concebible sin el uso de la energía eléctrica. Esta energía se produce, normalmente, en grandes instalaciones, las centrales eléctricas. En esta ficha y las siguientes te mostramos esquemas y fotografías de los principales tipos de centrales eléctricas. CENTRAL HIDROELÉCTRICA Central Estación transformadora Tendido eléctrico Estación transformadora Embalse Distribución y consumo CENTRAL TÉRMICA DE COMBUSTIBLES FÓSILES Tendido eléctrico Emisión de humos Recuperador de calor Transformador Turbinas Caldera Torre de refrigeración Vapor a presión Generador Condensador Calentadores Bombas Quemador Entrada de combustible 324 쮿 CIENCIAS DE LA NATURALEZA 2. ° ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. 쮿 Suministro de agua fría 829846 _ 0322-0355.qxd 10 21/1/08 13:48 Página 325 FICHA 2 RECURSOS PARA EL AULA CENTRALES ELÉCTRICAS (II) CENTRAL TÉRMICA NUCLEAR Paredes de hormigón y acero Reactor Doble edificio de contención Turbinas Tendido eléctrico Vapor a presión Generador de vapor Transformador Generador Torre de refrigeración Condensador Sala de control Fluido conductor de calor Núcleo del reactor Bombas Suministro de agua fría Barras de combustible CENTRAL EÓLICA Aerogenerador Transmisión Aspas Generador eléctrico Viento Tendido eléctrico Transformador Sistemas de control 쮿 CIENCIAS DE LA NATURALEZA 2. ° ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. 쮿 325 829846 _ 0322-0355.qxd 10 21/1/08 13:48 Página 326 FICHA 3 RECURSOS PARA EL AULA CENTRALES ELÉCTRICAS (III) CENTRAL TÉRMICA SOLAR Luz solar Caldera Tendido eléctrico Fluido conductor del calor Luz solar reflejada Vapor a presión Turbina Generador Bomba Helióstato Generador de vapor Terraplén Condensador Transformador CENTRAL SOLAR FOTOVOLTAICA Luz solar Paneles fotovoltaicos Tendido eléctrico Panel solar Cristal Célula fotovoltaica Recubrimiento Rejilla metálica antirreflectante de contacto Contacto negativo Contacto positivo 326 Contactos Transformador 쮿 CIENCIAS DE LA NATURALEZA 2. ° ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. 쮿 829846 _ 0322-0355.qxd 10 21/1/08 13:48 Página 327 FICHA 4 RECURSOS PARA EL AULA CENTRALES ELÉCTRICAS (IV) CENTRAL HIDROELÉCTRICA CENTRAL TÉRMICA DE COMBUSTIBLES FÓSILES CENTRAL TÉRMICA NUCLEAR CENTRAL EÓLICA CENTRAL TÉRMICA SOLAR CENTRAL FOTOVOLTAICA 쮿 CIENCIAS DE LA NATURALEZA 2. ° ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. 쮿 327 829846 _ 0322-0355.qxd 10 21/1/08 13:48 Página 328 FICHA 5 RECURSOS PARA EL AULA RELACIÓN DE LA ENERGÍA POTENCIAL CON LA MASA Y LA ALTURA Material Objetivo Estudiar la relación existente entre la energía potencial, por una parte, y la masa y la altura, por otra. • Un carril inclinado, que puede construirse con dos listones de madera o dos reglas de medio metro de longitud. • Un metro. • Varias canicas, del mismo tamaño y de tamaños diferentes. INTRODUCCIÓN Un cuerpo que tiene energía es capaz de realizar un trabajo sobre otro para, por ejemplo, ponerlo en movimiento si está parado. Además, el movimiento producido será mayor cuanto mayor sea la energía del primer cuerpo. Por otro lado, la energía potencial depende de la masa y de la altura, ya que su valor se obtiene mediante la ecuación Ep = m ⋅ g ⋅ h. Veamos, mediante la realización de un sencillo experimento, cómo, efectivamente, la energía potencial depende de la masa y de la altura. DEPENDENCIA DE LA MASA Pr ocedimiento 1 Construye el carril colocando los dos listones (o las dos reglas) casi juntos, de manera que puedas poner una canica en la pequeña ranura que separa ambos, para que ruede cuesta abajo. 2 Pon una de las canicas de igual masa en el suelo, al final del carril. 3 Repite el procedimiento dejando caer desde la misma altura la canica de mayor masa. Resultados Mide la distancia a la que llega la canica que se encuentra abajo en los dos casos y compárala. ¿Qué conclusión puedes extraer? DEPENDENCIA DE LA ALTURA Pr ocedimiento 1 Construye el carril del mismo modo que en la actividad anterior. 4 Observarás que tras la colisión, la canica que estaba en el suelo se pone en movimiento. Mide la distancia que recorre hasta pararse. 2 Pon una de las canicas en el suelo, al final del carril. 5 Repite el procedimiento dejando caer la misma canica desde una altura mayor. 3 Deja caer la otra canica de igual masa desde una determinada altura. Resultados Mide la distancia a la que llega la canica que se encuentra abajo en los dos casos y compárala. ¿Qué conclusión puedes extraer? 328 쮿 CIENCIAS DE LA NATURALEZA 2. ° ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. 쮿 829846 _ 0322-0355.qxd 10 21/1/08 13:48 Página 329 FICHA 6 RECURSOS PARA EL AULA ENERGÍA ALMACENADA POR UN CUERPO ELÁSTICO Material Objetivo Comprobar que la energía almacenada por un cuerpo elástico es proporcional a su deformación. • Una goma elástica. • Un trozo de papel plegado en forma de U (un taco de papel). • Una regla y un metro. INTRODUCCIÓN ¿Has visto alguna vez esa broma que consiste en encerrar en una caja un muelle comprimido? Al abrir la caja, el muelle salta, al tiempo que da un buen susto al incauto que la abrió. Esta broma tiene su fundamento físico en que los muelles son capaces de almacenar energía, tanta como se les proporcionó para deformarlos. La cantidad de energía almacenada depende del muelle y de la deformación que sufra. Esta característica es común a todos los cuerpos elásticos, por lo que también la verifican las gomas elásticas, como veremos en este experimento. PROCEDIMIENTO 1 Construye el taco de papel. 2 Mide la longitud de la goma sin estirar. 3 Coloca el taco en la goma y estírala. Antes de soltarlo, mide la longitud de la goma deformada. 4 Suelta el taco y mide la distancia que recorre desde el punto de lanzamiento hasta que toca el suelo por primera vez. 5 Repite el procedimiento cuatro veces más, lanzando el taco desde el mismo lugar y con la misma orientación, pero estirando la goma una longitud diferente en cada ocasión. RESULTADOS Rellena una tabla como la siguiente con los datos que obtengas: LONGITUD DE LA DEFORMACIÓN (cm) DISTANCIA ALCANZADA POR EL TACO (m) Comprobarás que, cuanto mayor sea la deformación, mayor será la distancia alcanzada por el taco, ya que mayor ha sido la energía almacenada por la goma. A esta energía se le llama energía potencial elástica. Longitud de la goma (cm) Para observar gráficamente la relación entre la longitud de la goma y la energía potencial (distancia a la que llega el taco), representa los datos en una gráfica como la que aparece al margen. Distancia que alcanza el taco (m) 쮿 CIENCIAS DE LA NATURALEZA 2. ° ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. 쮿 329 829846 _ 0322-0355.qxd 10 21/1/08 13:48 Página 330 FICHA 7 RECURSOS PARA EL AULA DIARIO DE LA CIENCIA Vacas lecheras pr oductoras de energía En una granja situada al norte de San Francisco se aprovecha la energía procedente del estiércol que generan 270 vacas lecheras. El propietario de la granja, Albert Strauss, ha desarrollado un proceso gracias al cual puede emplear la energía encerrada en los desechos que producen sus vacas. El estiércol se recoge y canaliza desde el establo hasta unos estanques cubiertos donde unas bacterias digieren la materia orgánica y liberan gas metano como resultado. Este gas actúa como combustible de un motor que a su vez acciona un generador eléctrico. Este método apenas produce residuos ni emite metano a la atmósfera, por lo que es respetuoso con el medio ambiente y contribuye a preservarlo. El señor Strauss emplea la energía proporcionada por el generador para hacer funcionar un camión eléctrico y espera que en el futuro pueda usar el gas metano para hacer funcionar toda la maquinaria de la granja. Se construye el primer robot que funciona con azúcar Le han bautizado ÿork-Chew, el primero de la generación de los «gastrobots», máquinas que emplean glucosa como fuente de energía. Su diseñador, Stuart Wilkinson, es uno de los científicos del departamento de robótica de la Universidad de Florida del Sur, en Estados Unidos. Para poder construir a ÿork-Chew, una máquina parecida a un pequeño tren, primero tuvo que diseñar sus baterías, una especie de estómago artificial donde una población de bacterias se encargan de descomponer el alimento para obtener energía. En este caso, a ÿork-Chew hay que alimentarlo con terrones de azúcar, de los que obtiene la electricidad necesaria para poder moverse. Ya se están empezando a encontrar aplicaciones prácticas para el invento del doctor Wilkinson. Por ejemplo, aunque en principio la vegetación no es tan nutritiva como el azúcar, los primeros «gastrobots» se podrían emplear para cortar el césped, utilizando los trocitos de hierba cortada como fuente energética. Una planta de ener gía maremotriz abastecerá a 500 hogares en Australia La planta está anclada en Port Kembla, al sur de Sydney, en las costas australianas, y está diseñada para obtener energía a partir de las olas del mar. La planta de energía maremotriz, llamada Orca, está diseñada para solucionar las necesidades energéticas de 500 familias australianas, así como para proporcionar la energía suficiente para que una planta desalinizadora pueda transformar más de 2 000 litros diarios de agua salada en agua potable. 330 Cuando las olas pasan por debajo de esta plataforma, penetran por un tubo, comprimen el aire contenido en una cámara interior y este mueve una turbina que acaba generando energía eléctrica. La diferencia de esta planta con las convencionales es que sus turbinas están adaptadas para aprovechar el descenso de las olas y también pueden generar energía con el movimiento producido al irse el agua. 쮿 CIENCIAS DE LA NATURALEZA 2. ° ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. 쮿 829846 _ 0322-0355.qxd 10 21/1/08 13:48 Página 331 FICHA 8 RECURSOS PARA EL AULA DIARIO DE LA CIENCIA Científicos americanos desarrollan el primer submarino solar Este vehículo pesa tan solo 170 kilos, no necesita piloto y es capaz de descender hasta 500 metros de profundidad. Denominado SAUV, siglas en inglés para Sumergible Autónomo de Investigación, ha sido diseñado por Arthur Sanderson y su equipo del Instituto Politécnico Rensselaer de Nueva York. El submarino, de pequeñas dimensiones, está recubierto por células fotovoltaicas que transforman la energía solar en energía eléctrica. El vehículo se acciona por control remoto y, debido a su peculiar fuente de energía, ha de subir a la superficie cada cierto tiempo para recargar las baterías. Si tenemos en cuenta que la energía solar que recibe la Tierra en un año es equivalente a veinte veces la energía almacenada en todas las reservas de combustibles fósiles en el mundo, la luz del Sol podría alimentar la suma de todos los vehículos que empleamos en la actualidad. España es el segundo país del mundo productor de energía eólica La conversión de la ener gía cinética del viento se realiza por medio de aerogeneradores, que abarcan desde algunos vatios hasta los que tienen 5 000 kilovatios de potencia (5 MW). En España, en el año 2004, la potencia eólica superó los 7 000 MW, alcanzando niveles parecidos a los de Dinamarca, Estados Unidos o Alemania, países que, junto con España, son líderes en la producción de energía eólica. Durante ese año, la producción eólica en España pudo abastecer el 6,5 % de la demanda eléctrica total. Además de los parques eólicos existentes en tierra, ya hay varios proyectos para instalar aerogeneradores en el mar. Unos se ubicarían en Tarragona, en el delta del Ebro, y los otros en el norte de Castellón. Se espera que para 2040 se puedan llegar a producir en España unos 100 000 MW de potencia eólica. Si tenemos en cuenta que cada kilovatio permite ahorrar la emisión de un kilogramo de dióxido de carbono, entre otras sustancias causantes del efecto invernadero, resulta que la energía eólica es la manera más limpia y económica de reducir emisiones contaminantes. 쮿 CIENCIAS DE LA NATURALEZA 2. ° ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. 쮿 331 829846 _ 0322-0355.qxd 10 21/1/08 13:48 Página 332 RECURSOS PARA EL AULA ESQUEMA MUDO 1 FUENTES DE ENERGÍA AEROGENERADOR 332 쮿 CIENCIAS DE LA NATURALEZA 2. ° ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. 쮿 829846 _ 0322-0355.qxd 10 21/1/08 13:48 Página 333 RECURSOS PARA EL AULA ESQUEMA MUDO 2 CENTRAL HIDRÁULICA 쮿 CIENCIAS DE LA NATURALEZA 2. ° ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. 쮿 333 829846 _ 0322-0355.qxd 10 21/1/08 13:48 Página 334 RECURSOS PARA EL AULA ESQUEMA MUDO 3 CENTRAL NUCLEAR CENTRAL MAREMOTRIZ 334 쮿 CIENCIAS DE LA NATURALEZA 2. ° ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. 쮿 829846 _ 0322-0355.qxd 10 21/1/08 13:48 Página 335 RECURSOS PARA EL AULA SUGERENCIAS EN LA RED WASTE MAGAZINE http://waste.ideal.es/ Página completísima con todo tipo de contenidos sobre medio ambiente, botánica, energía, reciclaje, etc. ASOCIACIÓN DE ESTUDIOS GEOBIOLÓGICOS http://www.gea-es.org/gea_home.html Geobiología, radioestesia, bioconstrucción, energías alternativas, agricultura natural, etc. NATURALEZA EDUCATIVA http://www.natureduca.com/ Página que muestra de forma muy completa los distintos aspectos de la naturaleza: ecología, biología, botánica, energías, cosmos, geología, etc. DANISH WIND INDUSTRY ASSOCIATION Fuentes de energía STEVEN SEIDENBERG. Ed. Altea Biblioteca Básica. Con un lenguaje preciso y comprensible, introduce al lector en el mundo de la energía. La energía NÉSTOR NAVARRETES. Ed. ÿork sÿn. Dando prioridad al aspecto visual, presenta al lector algunos de los recursos energéticos más importantes. Esa horrible Ciencia: esa poderosa energía NICK ARNOLD. Ed. Molino. Permite descubrir las cuestiones más candentes sobre la energía de una forma divertida. Cuader nillos Energías renovables en la educación. Ed. Ecologistas en Acción. http://www.windpower.org/es/tour/index.htm Tipos de vientos, aerogeneradores y su funcionamiento, parques eólicos, producción de corriente eléctrica. Manuales de energías renovables. Ed. Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía (IDEA). Edición especial Cinco Días. ECOPORTAL.NET DVD/PELÍCULAS http://www.ecoportal.net Información sobre cambio climático, agua potable, energías limpias, capa de ozono, basuras-residuos, deforestación, contaminación. LA ENERGÍA EÓLICA http://usuarios.lycos.es/ama/texto.htm Ventajas e inconvenientes, impacto ambiental, energía eólica en Galicia y España, legislación y subvenciones. ENERGÍAS RENOVABLES http://www.energias-renovables.com/paginas/ index.asp Energía eólica, solar térmica, solar fotovoltaica, biomasa, hidráulica, etc. BIOCARBURANTE http://www.biocarburante.com Las noticias más importantes sobre energías renovables y biocarburantes. LIBROS Energía renovable práctica IÑAKI Y SEBASTIÁN URKIA LUS. Ed. Pamiela Argitaletxea. Tiene como objetivo difundir el uso cotidiano de energías renovables, como la eólica o la solar. La energía. Colección Didavisión. Volumen 2. Didaco. Una verdad incómoda. Paramount Home Entertainment. Director: Davis Guggenheim. Una verdad incómoda relata la historia de la apasionada entrega de un hombre decidido a exponer los mitos e ideas equivocadas acerca del calentamiento global y de su prevención. Después de perder las elecciones de 2000 en Estados Unidos, el ex vicepresidente Al Gore decidió cambiar de rumbo y dedicarse a ayudar a salvar el planeta. El síndrome de China. Columbia Tristar Home Video. Director: James Bridges. En una central nuclear ocurre un accidente: se dispara una turbina, a consecuencia de lo cual surge una extraña vibración. Dos reporteros de un canal privado de televisión filman el nerviosismo y la alarma dentro de la sala de control. Silkwood. Manga Films. Director: Mike Nichols. Basado en la vida personal y profesional de Karen Silkwood, muerta en extrañas circunstancias cuando estaba en plena lucha contra los poderosos intereses que controlaban la planta nuclear en la cual trabajaba. 쮿 CIENCIAS DE LA NATURALEZA 2. ° ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. 쮿 335 829846 _ 0322-0355.qxd 10 21/1/08 13:48 Página 336 EVALUACIÓN PRUEBA DE EVALUACIÓN 1 1 Completa las siguientes frases: a) Las unidades empleadas para medir la energía son . b) Nuestro organismo realiza continuamente actividades que requieren . c) La energía que necesita nuestro cuerpo la obtiene de . d) Las distintas fuentes energéticas más empleadas a lo largo de la historia son e) Las principales clases de energía son . 2 ¿Cuál es la diferencia entre la fusión nuclear y la fisión nuclear? ¿Cuál de estos procesos es utilizado para obtener energía eléctrica? ¿Cuál es la fuente de energía? ¿Es renovable o no renovable? 3 Compara las desventajas de la utilización del petróleo como fuente de energía con las desventajas que presenta la energía solar. 4 ¿Qué es una fuente de energía? ¿Cómo se pueden clasificar según su disponibilidad? 5 Define las siguientes formas de energía: a) Química. b) Nuclear. c) Eléctrica. d) Térmica. 6 ¿Qué es una central eólica? 7 Completa el siguiente cuadro sobre el impacto ambiental de algunas fuentes de energía. Fuente de energía Impacto ambiental Petróleo Carbón Uranio Viento Salto de agua 8 Menciona al menos cuatro actitudes que debemos mantener al comprar artículos y alimentos para convertirnos en consumidores comprometidos con el ahorro energético. 9 ¿Cómo funciona el colector térmico construido con las botellas de plástico? 336 쮿 CIENCIAS DE LA NATURALEZA 2. ° ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. 쮿 . 829846 _ 0322-0355.qxd 10 21/1/08 13:48 Página 337 EVALUACIÓN PRUEBA DE EVALUACIÓN 2 1 Realiza un esquema con las principales fuentes de energía renovables. 2 ¿Cuál es la diferencia entre la energía cinética y la potencial? Exprésalas mediante su fórmula matemática. ¿Qué tipo de energía constituyen? 3 Completa el siguiente cuadro: Formas de energía Dónde la podemos encontrar Energía química Energía radiante Energía nuclear Energía eléctrica 4 Explica por qué es necesaria la búsqueda de fuentes de energía alternativas, limpias y renovables. 5 ¿Qué usos se les da al carbón y al petróleo? ¿Cuál es el impacto ambiental del aprovechamiento de estas fuentes de energía? 6 Señala con una X las actitudes y comportamientos que conducen al ahorro y a la eficiencia energéticas. Mantener la casa bien caliente durante el invierno. Comprar electrodomésticos que consumen poca energía. Utilizar el coche como medio de transporte habitual. Utilizar bombillas incandescentes. Reciclar el vidrio, el plástico y el papel. Llenar la lavadora y el lavavajillas y utilizar los ciclos cortos. Utilizar papel reciclado. 7 Explica por qué al construir el calentador de agua por energía solar se pinta la tabla, el serpentín y el depósito de agua caliente de color negro. 8 Indica qué tipo de central eléctrica representa el dibujo, señala los principales elementos que la componen y cómo funciona. 쮿 CIENCIAS DE LA NATURALEZA 2. ° ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. 쮿 337 829846 _ 0322-0355.qxd 10 21/1/08 13:48 Página 338 EVALUACIÓN PRUEBA DE EVALUACIÓN 2 (continuación) 9 Relaciona con flechas según corresponda. Cantidad de agua depende del tiempo meteorológico. Uranio Viento Genera residuos radiactivos. Petróleo No se puede almacenar. Agua almacenada Produce gases de efecto invernadero. Sol Intermitente y aleatorio. 338 쮿 CIENCIAS DE LA NATURALEZA 2. ° ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. 쮿 829846 _ 0322-0355.qxd 10 21/1/08 13:48 Página 339 ATENCIÓN A LA DIVERSIDAD AMPLIACIÓN 1 Si la energía se conserva, ¿por qué un balón que rueda por una superficie acaba deteniéndose? ¿Es que se va gastando su energía? 2 Un automóvil de 1 100 kg circula a 80 km/h. ¿Cuál es su energía cinética? ¿A qué altura habría que elevarlo para que tuviera la misma energía potencial que cinética? 3 Si tienes un objeto de 1 kg a 10 m de altura y lo sueltas, ¿qué velocidad tendrá cuando llegue al suelo? Para resolverlo, piensa en la ley de la conservación de la energía. 4 Observa el siguiente esquema A de una montaña rusa. Teniendo en cuenta que en el punto A se suelta la vagoneta para que descienda libremente, contesta a las preguntas. C B D a) ¿En qué punto de la montaña rusa es mayor la energía potencial? b) ¿En qué punto de la montaña rusa es mayor la energía cinética? c) Ordena los puntos de la montaña rusa de mayor a menor energía potencial y de mayor a menor energía cinética. 5 Resuelve el siguiente problema. Un ciclista con su bicicleta pesa 75 kg y circula en llano a una velocidad de 36 km/h. Cuando llega a una cuesta, deja de pedalear hasta que se para completamente. ¿A qué altura estará cuando se detenga la bicicleta? 6 Mediante la energía fotovoltaica se produce electricidad directamente cuando el Sol ilumina una placa. ¿Conoces alguna aplicación cotidiana de estas placas? 7 Averigua si existe alguna central eólica cerca de tu lugar de residencia. Infórmate de la potencia que suministra. 8 En algunos lugares se están ensayando centrales eléctricas maremotrices, que obtienen energía eléctrica aprovechando la energía de las mareas. ¿Se trata de una energía renovable o no renovable? ¿Depende del Sol? ¿Se podrían instalar este tipo de centrales en España? 9 Un tipo de energía que se emplea en muchos lugares es la energía de la biomasa. ¿En qué consiste? ¿Se trata de una fuente de energía renovable o no renovable? 10 Busca información y elabora un pequeño informe. ¿Qué es el biogás? ¿Cómo se obtiene? ¿Qué ventajas tiene? 11 Recoge argumentos de las personas que están a favor del uso de la energía nuclear y de las que están en contra. 12 Un combustible que se ha usado tradicionalmente es el carbón vegetal. Los carboneros, al tiempo que elaboraban el carbón, limpiaban zonas de bosque que se podían dedicar a pastos o a la agricultura. Averigua cómo se obtenía el carbón vegetal. 쮿 CIENCIAS DE LA NATURALEZA 2. ° ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. 쮿 339 829846 _ 0322-0355.qxd 10 21/1/08 13:48 Página 340 ATENCIÓN A LA DIVERSIDAD REFUERZO 1 Menciona las características de la energía. 2 ¿Qué energía cinética posee una bola de tenis de 65 g que se saca con una velocidad de 200 km/h? 3 ¿Qué energía potencial posee un cuerpo de 15 kg que se encuentra elevado a 5 m del suelo? 4 ¿De dónde procede la energía que usas para correr, pensar y, en general, realizar las actividades de la vida diaria? 5 ¿Qué es la energía? ¿De dónde proviene? 6 ¿Qué tipo de energía es capaz de transmitirse a través del vacío? Explica dónde podemos encontrar este tipo de energía y qué aporta a nuestra vida. 7 Completa la siguiente tabla, que hace referencia a las fuentes de energía. Fuente de energía Renovable No renovable Uranio Carbón Viento Salto de agua El Sol Gas natural 8 Completa las siguientes frases: a) La energía solar llega a la Tierra en forma de radiación . b) La energía eólica se transforma en energía eléctrica en las mediante unos dispositivos llamados . c) El agua embalsada a cierta altura posee energía . d) En las centrales nucleares se emplea la energía nuclear de e) Los , . En movimiento posee energía . permiten transformar la energía solar en energía eléctrica. 9 Comenta la siguiente ilustración desde el punto de vista de la energía. Emplea los conocimientos que has adquirido en esta unidad. 340 쮿 CIENCIAS DE LA NATURALEZA 2. ° ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. 쮿 829846 _ 0322-0355.qxd 10 21/1/08 13:48 Página 341 PROPUESTAS DE ADAPTACIÓN CURRICULAR ATENCIÓN A LA DIVERSIDAD FICHA 1: LA ENERGÍA (I) NOMBRE: CURSO: FECHA: Recuerda que... • La energía es la capacidad de producir cambios en los sistemas materiales. La caloría y el julio son las unidades empleadas para medirla. • Nuestro organismo puede realizar una gran variedad de actividades gracias a la energía obtenida de los alimentos. • Las personas utilizamos distintas fuentes energéticas, tradicionales y alternativas. • La mayoría de las fuentes de energía tienen su origen en el Sol. 1 Realiza las siguientes cuestiones: • Escribe una lista de actividades que realice tu organismo diariamente. • ¿Todas ellas requieren energía? Razona la respuesta. 2 Completa el cuadro siguiente escribiendo las principales fuentes de energía que has estudiado. Señala si son renovables o no renovables. Fuentes de energía Renovables/no renovables 쮿 CIENCIAS DE LA NATURALEZA 2. ° ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. 쮿 341 829846 _ 0322-0355.qxd 10 21/1/08 13:48 Página 342 PROPUESTAS DE ADAPTACIÓN CURRICULAR ATENCIÓN A LA DIVERSIDAD FICHA 1: LA ENERGÍA (II) 3 El julio (J) es una unidad empleada para medir la energía. Otras unidades muy utilizadas son la caloría (cal) y la kilocaloría (kcal). Teniendo en cuenta que 1 cal ⴝ 4,18 J y que 1 kcal ⴝ 1 000 cal, contesta a las siguientes preguntas: • ¿A cuántos julios equivalen 1 000 calorías? • Transforma 418 julios en calorías. • ¿A cuántas kilocalorías equivalen 5 000 calorías? 4 Imagina que para merendar te comes un bocadillo de queso manchego con aceite de oliva. ¿Qué cantidad de energía medida en kcal incorporarás a tu organismo? Alimento 342 Valor energético (kcal/100 g) Cantidad Pan blanco 243 100 g Aceite de oliva 884 010 g Queso manchego 310 050 g 쮿 CIENCIAS DE LA NATURALEZA 2. ° ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. 쮿 829846 _ 0322-0355.qxd 10 21/1/08 13:48 Página 343 PROPUESTAS DE ADAPTACIÓN CURRICULAR ATENCIÓN A LA DIVERSIDAD FICHA 2: LOS TIPOS DE ENERGÍA NOMBRE: CURSO: FECHA: 1 Relaciona, mediante flechas, cada tipo de energía con sus características: • Es la que transportan las cargas eléctricas que recorren un circuito. Sonora • • La pueden almacenar los combustibles y las pilas. Eléctrica • • Es la que transporta el sonido. Química • • Energía que se intercambia al entrar en contacto dos sistemas con distinta temperatura. Térmica • Luminosa • • La poseen los cuerpos debido a su movimiento o a su posición. Mecánica • • Es transportada por la luz. 1 Teniendo en cuenta el ejercicio anterior, escribe bajo las siguientes figuras, el tipo de energía que pueden transmitir. 3 Completa el esquema, referente a la transformación de la energía, con las siguientes palabras: energía luminosa - energía química. Con las palabras del esquema, completa la frase final. 5 Sol 5 Energía mecánica 5 Energía térmica Plantas Animales Energía sonora Las plantas captan de la luz del Sol la , que se convierte en al pasar a los animales. Estos, a su vez, transformarán dicha energía en , o 쮿 CIENCIAS DE LA NATURALEZA 2. ° ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. 쮿 . 343 829846 _ 0322-0355.qxd 10 21/1/08 13:48 Página 344 PROPUESTAS DE ADAPTACIÓN CURRICULAR ATENCIÓN A LA DIVERSIDAD FICHA 3: FUENTES DE ENERGÍA TRADICIONALES (I) NOMBRE: CURSO: FECHA: 1 Define los siguientes términos. Utiliza el diccionario si es necesario. • Oleoducto: • Mina: • Residuo: • Gasóleo: • Radiactivo: • Petrolero: • Efecto invernadero: 2 Escribe las diferencias entre el carbón vegetal y el carbón mineral. 3 Busca información sobre la formación del petróleo y escribe un resumen sobre ello. 344 쮿 CIENCIAS DE LA NATURALEZA 2. ° ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. 쮿 829846 _ 0322-0355.qxd 10 21/1/08 13:48 Página 345 PROPUESTAS DE ADAPTACIÓN CURRICULAR ATENCIÓN A LA DIVERSIDAD FICHA 3: FUENTES DE ENERGÍA TRADICIONALES (II) 4 Responde a las cuestiones sobre las fuentes de energía. • ¿Para qué se utilizan las siguientes fuentes de energía? – El gas natural: – El petróleo: – El carbón: • ¿Qué ventajas proporciona la utilización del gas natural frente a otros combustibles? 5 En el siguiente listado subraya de color rojo los inconvenientes que presenta la utilización del petróleo, de color negro los del carbón y de color azul los del gas natural. Contesta también a la pregunta final. • Su combustión genera gases que contribuyen a incrementar el efecto invernadero. • Los vertidos al mar, producidos por accidentes, perjudican enormemente los ecosistemas. • Sus residuos pueden perdurar miles de años. • Los escapes de gas pueden ser peligrosos. • Su extracción puede dar lugar a accidentes, como derrumbamientos de minas. • Las pérdidas de combustible por los oleoductos ocasionan graves alteraciones en el ambiente. • Debido a los accidentes se pueden dispersar sustancias radiactivas. • La inhalación del gas, por escapes, resulta tóxico para los seres vivos. • Su extracción de las minas ocasiona impactos en el paisaje. • Las personas que trabajan en el lugar de la extracción pueden contraer enfermedades. Los inconvenientes que no has subrayado, ¿qué fuente de energía los puede originar? 쮿 CIENCIAS DE LA NATURALEZA 2. ° ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. 쮿 345 829846 _ 0322-0355.qxd 10 21/1/08 13:48 Página 346 PROPUESTAS DE ADAPTACIÓN CURRICULAR ATENCIÓN A LA DIVERSIDAD FICHA 4: FUENTES DE ENERGÍA ALTERNATIVA NOMBRE: CURSO: FECHA: 1 Busca información en tu libro de texto y completa el siguiente cuadro referente a las energías alternativas. Fuentes de energía alternativas Energía eólica Energía Energía 2 Cita otros tipos de energía alternativa que conozcas. Escribe alguna característica sobre ellas. 346 쮿 CIENCIAS DE LA NATURALEZA 2. ° ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. 쮿 829846 _ 0322-0355.qxd 10 21/1/08 13:48 Página 347 ATENCIÓN A LA DIVERSIDAD MULTICULTURALIDAD MEDIDAS DE AHORRO ENERGÉTICO 1. Aprovechar la luz natural 3. Utilizar bombillas de bajo consumo 2. Utilizar la olla a presión 4. Comprobar el aislamiento de las ventanas 5. Reciclar papel y vidrio 7. Llenar la lavadora y el lavavajillas 9. Apagar totalmente los aparatos eléctricos 8. Comprar electrodomésticos de clase A 6. Desplazarse en transporte público Rumano Árabe Chino 쮿 CIENCIAS DE LA NATURALEZA 2. ° ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. 쮿 347
