1. Materia2. Energía3. Energía eléctrica

TEMA 4. ENERGÍA Y SU TRANSFORMACIÓN

ÍNDICE

1. MATERIA

1.1 ¿De qué está formada la materia?1.2 ¿De qué están formados los átomos?

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ÍNDICE

2. ENERGÍA

2.1 ¿Para qué sirve y en qué se mide la energía?

2.2 ¿Qué tipos de energía existen?2.3 ¿Qué es el principio de conservación de la

energía?2.4 ¿Qué dispositivos transformadores de

energía estudiaremos?2.5 ¿De dónde obtenemos la energía?

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ÍNDICE

3. ENERGÍA ELÉCTRICA

3.1 ¿Por qué es tan importante la energía eléctrica?

3.2 ¿Qué tipos de centrales hay?3.3 ¿Qué es el cuadro eléctrico de una

vivienda?

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1. MATERIA

1.1 ¿De qué está formada la materia?1.2 ¿De qué están formados los átomos?

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1. Materia1.1 ¿De qué está formada la materia? (1/2)

• Materia es todo aquello que tiene masa y ocupa un espacio.

Ejemplo: un avión, un abrigo, una piedra, una persona, una célula, un virus… • La materia está formada por algo mucho

más pequeño llamado átomos.Ejemplo: en 1 mm podemos poner en fila 10.000 virus de la gripe y 10.000.000 de átomos de hidrógeno.

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1. Materia1.1 ¿De qué está formada la materia? (2/2)

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1. Materia1.2 ¿De qué están formados los átomos? (1/3)

• Los átomos tienen dos partes: el núcleo y la corteza.• En el núcleo atómico (el centro) están los

protones y los neutrones, sin movimiento.• En la corteza atómica (la periferia) están los

electrones moviéndose alrededor del núcleo.• Entre el núcleo y la corteza no hay nada; se

dice que hay vacío.• Los protones tienen carga eléctrica positiva,

los neutrones no tienen carga y los electrones tienen carga eléctrica negativa.

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1. Materia1.2 ¿De qué están formados los átomos? (2/3)

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1. Materia1.2 ¿De qué están formados los átomos? (3/3)• Los átomos son muy, muy pequeños.Ejemplo. En una naranja caben tantos átomos como uvas caben en la Tierra.• El núcleo es mucho más pequeño que el átomo.Ejemplo. Si el átomo fuese como un campo de fútbol, el núcleo sería como una canica.• Entre el núcleo y los electrones no hay nada.Ejemplo. Una caja de 30 cm de lado llena de núcleos atómicos pesaría lo mismo que todos los coches del planeta.

(vídeo 01 El átomo 6:40)

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2. ENERGÍA

2.1 ¿Para qué sirve y en qué se mide la energía?2.2 ¿Qué tipos de energía existen?2.3 ¿Qué es el principio de conservación de la energía?2.4 ¿Qué dispositivos transformadores de energía estudiaremos?2.5 ¿De dónde obtenemos la energía?

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2. Energía(vídeo 02 Introducción a la energía 8:46)

2.1 ¿Para qué sirve y en qué se mide la energía? (1/1)

• La energía sirve para mover y para calentar.• La energía (E) es una magnitud y se mide en

Julios (J).• También se mide en calorías (cal) y en

kilovatios-hora (kWh).• 1 cal = 4,18 J; 1 kWh = 3.600.000 J

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2. Energía2.2 ¿Qué tipos de energía existen? (1/5)

Hay muchos tipos de energía.• Trabajo. Cuando movemos un cuerpo estamos realizando un trabajo sobre dicho cuerpo. • Calor. Cuando calentamos un cuerpo estamos cediendo calor a dicho cuerpo. • Energía térmica. Cuanta más temperatura tenga un cuerpo más energía térmica tendrá dicho cuerpo.

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2. Energía2.2 ¿Qué tipos de energía existen? (2/5)

• Energía mecánica. Cuanto más rápido se mueva un cuerpo y más alto esté situado, más energía mecánica tendrá dicho cuerpo.-Si lo que se mueve es el viento, se llama energía eólica.-Si lo que se mueve es el agua, se llama se llama energía hidráulica.• Energía sonora o sonido. Se debe al movimiento del sonido.

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2. Energía2.2 ¿Qué tipos de energía existen? (3/5)

• Energía luminosa. Se debe al movimiento de las ondas de la luz.-Si la luz viene del Sol se llama energía solar. • Energía eléctrica o electricidad. Se debe al movimiento de las cargas eléctricas por los circuitos eléctricos. • Energía química. Es debida a reacciones químicas (átomos compartiendo electrones).-Los alimentos y combustibles reaccionan químicamente con el oxígeno generando calor.

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2. Energía2.2 ¿Qué tipos de energía existen? (4/5)

-La reacción química de una pila genera electricidad. • Energía nuclear. Se debe al calor desprendido al romperse un núcleo atómico o bien al unirse dos núcleos atómicos. En ambos casos hablamos de reacción nuclear.-Hablamos de fisión nuclear cuando se rompe el núcleo.Ejemplo. La fisión nuclear tiene lugar en las centrales nucleares, al romperse los núcleos de uranio.

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2. Energía2.2 ¿Qué tipos de energía existen? (5/5)

-Hablamos de fusión nuclear cuando se unen dos núcleos. Ejemplo. La fusión nuclear tiene lugar en el Sol, al unirse dos núcleos de hidrógeno para formar uno de helio. -La reacciones nucleares son muy energéticas, pero la fusión aún más que la fisión.

(vídeo 03 Tipos de energía 4:10)

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2. Energía2.3 ¿Qué es el principio de conservación de la energía? (1/2)

Ejemplo.a) ¿Se puede crear energía de donde no hay

energía?b) ¿Se puede destruir energía que sí existe?c) ¿Se puede transformar energía de un tipo

en energía de otro tipo?Resp.a) No; b) No; c) Sí.

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2. Energía2.3 ¿Qué es el principio de conservación de la energía? (2/2)

• El principio de conservación de la energía dice que la energía no se crea ni se destruye, pero sí se puede transformar de unas formas de energía en otras.

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2. Energía2.4 ¿Qué dispositivos transformadores de energía estudiaremos? (1/9)

a) Motor eléctrico. Transforma energía eléctrica en energía mecánica de giro.Ejemplo. Una batidora, un ventilador o un coche eléctrico tienen motor eléctrico.

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2. Energía2.4 ¿Qué dispositivos transformadores de energía conocemos? (2/9)

b) Generador eléctrico. Transforma energía mecánica de giro en energía eléctrica.Ejemplo. La dinamo de una bicicleta es un generador eléctrico.

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2. Energía2.4 ¿Qué dispositivos transformadores de energía conocemos? (3/9)

c) Motor de combustión. Transforma energía química de combustible en mecánica de giro.Ejemplo. El motor de un coche no eléctrico.

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2. Energía2.4 ¿Qué dispositivos transformadores de energía conocemos? (4/9)

d) Pila y batería. Transforman energía química en energía eléctrica.Ejemplo. La pila del mando a distancia y la batería del móvil.

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2. Energía2.4 ¿Qué dispositivos transformadores de energía conocemos? (5/9)

e) Bombilla. Transforma energía eléctrica en energía luminosa.

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2. Energía2.4 ¿Qué dispositivos transformadores de energía conocemos? (6/9)

f) Altavoz. Transforma energía eléctrica en energía sonora.

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2. Energía2.4 ¿Qué dispositivos transformadores de energía conocemos? (7/9)

g) Resistencia eléctrica. Transforma energía eléctrica en calor.Ejemplo. Una tostadora tiene resistencia.

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2. Energía2.4 ¿Qué dispositivos transformadores de energía conocemos? (8/9)

h) Célula fotovoltaica. Transforma energía luminosa en energía eléctrica.Ejemplo. Los paneles solares.

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2. Energía2.4 ¿Qué dispositivos transformadores de energía conocemos? (9/9)

i) Turbina. Transforma energía de mecánica de presión en energía mecánica de giro.Ejemplo. Turbina eólica e hidráulica.

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2. Energía2.5 ¿De dónde obtenemos la energía? (1/5)

• Llamamos fuentes de energía a los recursos naturales de los que podemos obtener energía.• Las fuentes de energía más importantes son:

hidráulica, eólica, solar, nuclear y combustibles fósiles.• Los combustibles fósiles son carbón,

petróleo y gas natural.

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2. Energía2.5 ¿De dónde obtenemos la energía? (2/5)

• Una fuente de energía es renovable cuando dicha fuente no se agota nunca.

Ejemplo. Hidráulica, solar y eólica.• Una fuente de energía es no renovable

cuando dicha fuente se agota con el uso y su regeneración es muy lenta (millones de años).

Ejemplo. Nuclear y los combustibles fósiles.

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2. Energía2.5 ¿De dónde obtenemos la energía? (3/5)

• Una fuente de energía es contaminante cuando producen residuos contaminantes para el medio ambiente.

Ejemplo. Nuclear y los combustibles fósiles.• Una fuente de energía es no contaminante

cuando no producen residuos.Ejemplo. Hidráulica, solar y eólica.

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2. Energía2.5 ¿De dónde obtenemos la energía? (4/5)

• Una fuente de energía es convencional cuando es muy utilizada y proporciona gran cantidad de la energía que consumimos.

Ejemplo. Hidráulica, nuclear, combustibles fósiles.• Una fuente de energía es no convencional

cuando es menos utilizada y no proporciona tanta energía.

Ejemplo. Eólica, solar.

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2. Energía2.5 ¿De dónde obtenemos la energía? (5/5)

Fuente Renovable Contaminante Convencional

Hidráulica SÍ NO SÍEólica SÍ NO NOSolar SÍ NO NONuclear NO SÍ SÍCombustibles fósiles

NO SÍ SÍ

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3. ENERGÍA ELÉCTRICA

3.1 ¿Por qué es tan importante la energía eléctrica?3.2 ¿Qué tipos de centrales hay?3.3 ¿Qué es el cuadro eléctrico de una vivienda?

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3. Energía eléctrica(vídeo 04 Introducción a la energía eléctrica 6:24)3.1 ¿Por qué es tan importante la energía eléctrica? (1/5)

La energía eléctrica es muy importante fundamentalmente por tres razones: es fácil de generar, de transportar y de transformar. • Fácil de generar.- Es fácil transformar la energía de una fuente

de energía en energía eléctrica; a esto lo llamamos generar energía eléctrica.

- La generación de energía eléctrica se realiza en las centrales eléctricas o centrales.

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3. Energía eléctrica3.1 ¿Por qué es tan importante la energía eléctrica? (2/5)

• Fácil de transportar.- Es fácil transportar energía eléctrica desde las

centrales hasta los centros de consumo (edificios y fábricas), que en algunos casos, se pueden encontrar a miles de kilómetros.

- El transporte de la energía eléctrica se realiza mediante los tendidos eléctricos.

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3. Energía eléctrica3.1 ¿Por qué es tan importante la energía eléctrica? (3/5)

• Fácil de transformar.-Es fácil transformar energía eléctrica en energía de otro tipo; a esto lo llamamos consumir energía eléctrica.-Los aparatos que consumen energía eléctrica se llaman receptores eléctricos.Ejemplos. Son receptores: bombillas (luz), resistencias (calor), motores eléctricos (movimiento), altavoces (sonido), etc.

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3. Energía eléctrica3.1 ¿Por qué es tan importante la energía eléctrica? (4/5)

• En resumen:-Primero. En el lugar donde se encuentra la fuente de energía, transformamos dicha fuente en energía eléctrica gracias a una central eléctrica.-Segundo. Transportamos la energía eléctrica generada desde la central hasta los centros de consumo gracias a los tendidos eléctricos. -Tercero. Consumimos la energía eléctrica gracias a los receptores eléctricos.

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3. Energía eléctrica3.1 ¿Por qué es tan importante la energía eléctrica? (5/5)

• Otras muy buenas razones para el uso de energía eléctrica son que:- Es fiable, es decir, es muy difícil que se nos

vaya la luz por fallo de la compañía eléctrica.- Es limpia.

(vídeo 05 Camino de la energía eléctrica 3:33)

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3. Energía eléctrica3.2 ¿Qué tipos de centrales hay? (1/11)

Estudiaremos los siguientes tipos de centrales: a) Central hidráulica o hidroeléctrica.b) Central eólica.c) Central fotovoltaica.d) Central nuclear.e) Central térmica convencional.

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3. Energía eléctrica3.2 ¿Qué tipos de centrales hay? (2/11)

a) Central hidráulica o hidroeléctrica.-Esta central transforma energía hidráulica en energía eléctrica.

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3. Energía eléctrica3.2 ¿Qué tipos de centrales hay? (3/11)

-Funcionamiento. El movimiento del agua hará girar los álabes de la turbina; el eje de la turbina estará acoplado a un generador, y el generador al girar, generará la energía eléctrica.

(vídeo 06 Central hidráulica 0:48)

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3. Energía eléctrica3.2 ¿Qué tipos de centrales hay? (4/11)

b) Central eólica.-Esta central transforma energía eólica en energía eléctrica.

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3. Energía eléctrica3.2 ¿Qué tipos de centrales hay? (5/11)

-Funcionamiento. El movimiento del viento hará girar las aspas del molino; el eje del molino estará acoplado a un generador, y el generador al girar, generará la energía eléctrica.

(vídeo 07 Central eólica 2:42)

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3. Energía eléctrica3.2 ¿Qué tipos de centrales hay? (6/11)

c) Central solar fotovoltaica.-Esta central transforma energía solar en energía eléctrica.

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3. Energía eléctrica3.2 ¿Qué tipos de centrales hay? (7/11)

-Funcionamiento. Las células fotovoltaicas transforman directamente la energía solar en energía eléctrica.

(vídeo 08 Central solar fotovoltaica 0:58)

(vídeo 09 Central solar fototérmica 5:28)

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3. Energía eléctrica3.2 ¿Qué tipos de centrales hay? (8/11)

d) Central nuclear.-Esta central transforma la energía nuclear de fisión del uranio en energía eléctrica.

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3. Energía eléctrica3.2 ¿Qué tipos de centrales hay? (9/11)

-Funcionamiento. Utiliza el calor producido en la fisión del uranio para calentar agua, que se convertirá en vapor de agua a mucha presión. Dicho vapor de agua hará girar los álabes de la turbina; el eje de la turbina estará acoplado a un generador, y el generador al girar, generará la energía eléctrica.

(vídeo 10 Central nuclear 6:14)

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3. Energía eléctrica3.2 ¿Qué tipos de centrales hay? (10/11)

d) Central térmica.-Esta central transforma la energía química de los combustibles fósiles en energía eléctrica.

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3. Energía eléctrica3.2 ¿Qué tipos de centrales hay? (11/11)

-Funcionamiento. Utiliza el calor producido en la combustión del combustible fósil para calentar agua, que se convertirá en vapor de agua a mucha presión. El resto del proceso es igual que en la central nuclear.

(vídeo 11 Central térmica 1:23)

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3. Energía eléctrica3.3 ¿Qué es el cuadro eléctrico de una vivienda? (1/3)

El cuadro eléctrico de una vivienda es un conjunto de interruptores y se encuentra en la entrada de la vivienda. En él se encuentran los siguientes interruptores:• Interruptor de control de potencia (ICP). Este interruptor no permite que consumas más potencia de la que tengas contratada con la compañía eléctrica.

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3. Energía eléctrica3.3 ¿Qué es el cuadro eléctrico de una vivienda? (2/3)

• Interruptor diferencial (ID). Este interruptor es el que protege a las personas de descargas eléctricas que pudiéramos sufrir. Tiene un botón con una T.• Interruptores magnetotérmicos (PIA e IGA). Estos interruptores protegen a la instalación de cortocircuitos y de sobrecargas eléctricas. Los cortocircuitos y sobrecargas eléctricas son causantes de incendios.

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3. Energía eléctrica3.3 ¿Qué es el cuadro eléctrico de una vivienda? (3/3)(vídeo 12 Cuadro eléctrico de una vivienda 5:04)

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3. Energía eléctricaApéndice: Consejos para ahorrar energía

(vídeo 13 Diez consejos para ahorrar energía 2:00)

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FIN DEL TEMA 4

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