Progetto di Annica Stanzial e Elena
Saletti
Scuola Media S.Lucia,classe 3A
A.S. 2006 – 2007
Insegnante: Prof. Piero Vanzetti tecnologia
SOMMARIO
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Forme e trasformazioni
Definizione di energia
Altre forme di energia o derivate
Trasformazioni dell’energia
Energia e fonti energetiche nella storia
Fonti energetiche derivate dal sole
Le piante
Fotosintesi oggi
Fotosintesi clorofilliana
Combustibili fossili
Elementi naturali
Irraggiamento diretto
FORME E TRASFORMAZIONI
-Si può definire energia la capacità dei corpi o dei fenomeni
di produrre in qualsiasi maniera lavoro.
L’energia può trovarsi sotto forme diverse, quali ad
esempio:la capacità di compiere lavoro direttamente con
il proprio movimento (ENERGIA MECCANICA ), come
nel caso di una cascata d’acqua o di un colpo di
martello;oppure la possibilità per un corpo di combinarsi
con altri (ENERGIA CHIMICA), come nei combustibili e
nelle pile elettriche; la proprietà di un corpo di avere
calore (ENERGIA TERMICA);o la particolare situazione
di potenziale elettrico di un corpo (ENERGIA
ELETTRICA).
•L’ENERGIA NON SI CREA, NE’
SI DISTRUGGE, MA SEMPLICEMENTE SI
CONVERTE PASSANDO DA UNA FORMA
ALL’ALTRA
J=Nxm
ALTRE FORME DI ENERGIA O DERIVATE
1.
2.
3.
4.
5.
Energia potenziale
Energia cinetica
Energia elastica
Energia nucleare
Energia radiante
•
L’energia termica può
convertirsi,mediante una
macchina a vapore o una
turbina, in energia
meccanica;questa in termica
con l’attrito.
• L’energia chimica contenuta
nei combustibili si trasforma in
energia termica con la
combustione.
• L’energia meccanica si
trasforma in energia elettrica
con la dinamo o l’alternatore.
TRASFORMAZIONI DELL’ENERGIA
En.Elettrica
En.Termica
Attrito
Macchine a vapore-turbine
Alternatore - Dinamo
Accumulatore
Motore elettrico
En.Chimica
Pila-accumulatore
En.Meccanica
ENERGIA E FONTI
ENERGETICHE NELLA STORIA
I primi uomini non avevano a disposizione altra energia
che quella derivata dal cibo (ENERGIA CHIMICA
ENERGIA MUSCOLARE E TERMICA). Un radicale
cambiamento si attivò circa mezzo milione di anni fa con
la scoperta del
che l’uomo utilizzò per il
riscaldamento e la cottura del cibo.
La trasformazione successiva dell’uomo primitivo da
semplice cacciatore e raccoglitore di ciò che la natura gli
offriva spontaneamente, a coltivatore ed allevatore,
richiese nuove fonti di energia.
L’addomesticamento degli animali da tiro rappresentò
allora la scoperta di come produrre ENERGIA di tipo
MECCANICO da adibire a trasporto, alla lavorazione
della terra ( aratura) e dei prodotti ( macinazione)
L’energia impiegata era sempre energia del
accumulata
attraverso il processo di fotosintesi clorofilliana nei
vegetali. Altre forme disponibili di energia erano quelle
del vento e delle acque dei fiumi: l’introduzione della vela
nella navigazione sostituì in parte l’uso dei remi e
permise la realizzazione di imbarcazioni più grandi
favorendo i commerci; mulini più perfezionati ed
efficienti,ad acqua ed a vento portarono vantaggi per la
produzione alimentare. Ma molte delle fatiche erano
ancora a carico dell’uomo e in generale degli schiavi. Il
fenomeno della schiavitù è durato fino al 1800 e
solamente la diffusione delle tecniche di produzione
industriale ( introduzione della macchina)
ha portato all’abolizione della schiavitù.
L’introduzione della macchina si ebbe a seguito di
innovazioni energetiche importantissime, come
l’utilizzazione del carbone ( che fu il primo combustibile
fossile usato dall’uomo) e l’invenzione della MACCHINA
A VAPORE ,applicata immediatamente all’industria e dai
trasporti (locomotiva a vapore e bastimenti a vapore)
Le possibilità energetiche che ne scaturirono furono
enormi: l’energia chimica del carbone, tramite la
macchina a vapore poteva essere trasformata in energia
meccanica ( CARBONE
ENERGIA CHIMICA
COMBUSTIONE
ENERGIA TERMICA
MACCHINA
A VAPORE
ENERGIA MECCANICA).
E’ l’epoca delle miniere di carbone,della prima
produzione industriale del ferro,del grande sviluppo della
popolazione e dei commerci; è la nascita della
Rivoluzione Industriale. Il dominio del carbone è durato a
lungo fino a tutto l’ottocento.
Agli inizi del xx secolo fanno la loro apparizione le prime
applicazioni dell’elettricità e del motore a scoppio.
Quest’ultimo dà impulso alla produzione del petrolio, il
quale non richiede tutto il lavoro umano che era invece
necessario per l’estrazione del carbone.
Il petrolio si rivelerà un materiale sempre più prezioso,
utilizzabile, attraverso processi di raffinazione per la
realizzazione di una grande quantità di prodotti. Il XX
secolo ha trovato nel petrolio la sua principale fonte di
energia , ma le risorse di petrolio sono limitate e quindi
esauribili.
LA PRINCIPALE E PIU’ UTILIZZATA FORMA DI
ENERGIA DEL XX E XXI SECOLO E’ L’ENERGIA
ELETTRICA.
Il 95% delle fonti energetiche sono derivate dal sole.
Il 5% non è derivato dal sole: en. nucleare, geotermia
e le maree
SOLE
FOTOSINTESI
OGGI
FOTOSINTESI
IERI
ELEMENTI
NATURALI
IRRAGGIAM.
DIRETTO
Il meccanismo che è alla base e che permette l’accumulo
di energia nei vegetali è la fotosintesi clorofilliana. La
pianta assorbe dall’aria l’anidride carbonica:all’interno
della foglia la luce riesce a combinare l’anidride
carbonica con l’acqua,così da ottenere AMIDO (che è il
primo componente della catena alimentare) ed
OSSIGENO che viene immesso nell’ambiente.
L’ossigeno è utilizzato per la respirazione e per la
combustione di sostanze nutritive (cibo),producendo così
anidride carbonica che la pianta può assorbire
nuovamente. L’energia catturata viene poi
immagazzinata nelle piante sotto forma di sostanze
chimiche.
LE PIANTE: FOTOSINTESI OGGI
FORAGGERE
(en.chimica)
ANIMALI
EN.MECCANICA
E TERMICA
ALIMENTARI
(en.chimica)
UOMO
EN.MECCANICA
E TERMICA
ALBERI LEGNO
(en.chimica)
LEGNO
EN.TERMICA
BIOMASSA
(en.chimica)
BIOGAS
EN.TERMICA
FOTOSINTESI CLOROFILLIANA
OSSIGENO
MOLECOLE
CLOROFILLA
ARIA
RESPIRAZIONE COMBUSTIONE
ENERGIA
LUMINOSA
SCISSIONE
MOLECOLA
DELL’ACQUA
IDROGENO
ANIDRIDE
CARBONICA
SINTESI DI
CARBOIDRATI
COMPLESSI
SOLE
ARIA
VEGETALI
COMBUSTIBILI FOSSILI
FOTOSINTESI IERI
CARBONE
combustione
EN.TERMICA
PETROLIO
GAS NATURALE
combustione
combustione
EN.TERMICA
EN.TERMICA
L’energia raggiante del sole è l’energia (luce, calore …)
che arriva ogni giorno sul nostro pianeta. Essa deriva
dalla fusione nucleare che avviene in continuazione nel
sole. L’energia raggiante del sole viene assorbita dagli
elementi naturali (aria, acqua,suolo) che diventano a loro
volta fonti di energia.
ELEMENTI NATURALI
VENTI
MULINI A
VENTO
EN. MECCANICA
CENTRALI
EOLICHE
MULINI AD
ACQUA
EN. ELETTRICA
EN. MECCANICA
ACQUA
CENTRALI
IDROELETTRICHE
EN. ELETTRICA
IRRAGGIAMENTO DIRETTO
L’energia solare può essere sfruttata
direttamente per innalzare la temperatura
dell’acqua o di un fluido (pannelli solari) o per
conversione diretta in energia elettrica (celle
fotovoltaiche); è un’energia pulita e inesauribile
che non inquina e che non contamina,distribuita,
anche se in modo non uniforme, su tutto il globo.
FINE
Per la produzione si ringraziano Elena Saletti e
Annica Stanzial, che,con l’aiuto del professor
Vanzetti, hanno realizzato questo magnifico
lavoro….!!!!!
Buona giornata e grazie dell’attenzione prestata
…………………..