Progetto di Annica Stanzial e Elena Saletti

Scuola Media S.Lucia,classe 3AA.S. 2006 – 2007

Insegnante: Prof. Piero Vanzetti tecnologia

SOMMARIO• 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 = N x m

ALTRE FORME DI ENERGIA O DERIVATE

1. Energia potenziale2. Energia cinetica3. Energia elastica 4. Energia nucleare5. 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.Termica

En.Chimica

En.Meccanica

En.Elettrica

Attrito

Macchine a vapore-turbine

Pila-accumulatore

Accumulatore

Com

bu

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on

e

Moto

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Termoco

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ttrica

Motore a scoppio

Alt

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am

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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

FOTOSINTESIOGGI

FOTOSINTESIIERI

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 ALIMENTARI ALBERI LEGNO BIOMASSA

ANIMALI UOMO LEGNO BIOGAS

(en.chimica) (en.chimica) (en.chimica) (en.chimica)

EN.MECCANICAE TERMICA

EN.TERMICA EN.TERMICAEN.MECCANICA

E TERMICA

FOTOSINTESI CLOROFILLIANA

MOLECOLECLOROFILLA

ENERGIALUMINOSA

SOLE

SCISSIONEMOLECOLA

DELL’ACQUA

OSSIGENO

IDROGENO

ANIDRIDECARBONICA

ARIA

ARIA

SINTESI DI CARBOIDRATI COMPLESSI

VEGETALI

RESPIRAZIONE COMBUSTIONE

COMBUSTIBILI FOSSILI

FOTOSINTESI IERI

CARBONE PETROLIO GAS NATURALE

combustione combustione combustione

EN.TERMICA 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 ACQUA

MULINI A VENTO CENTRALI

IDROELETTRICHE

EN. MECCANICA EN. ELETTRICA

CENTRALIEOLICHE

MULINI ADACQUA

EN. MECCANICAEN. 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 …………………..