L'ENERGIA ANNO SCOLASTICO 2006/ 2007 Tecnologia Lavoro di: CATERINA PAONE & SILVIA TOSI Insegnante: Prof. Piero Vanzetti

SOMMARIO Forme e trasformazioni Altre forme di energia Schema delle trasformazioni dell’energia Energia fonti energetiche della storia Fonti energetiche derivate dal sole Fotosintesi clorofilliana Le piante… fotosintesi oggi Elementi naturali Combustibili fossili (fotosintesi ieri) Irraggiamento diretto

FORME E TRASFORMAZIONI Si può definire energia la capacità dei corpi di produrre in qualsiasi maniera lavoro. L’energia può trovarsi sotto forme diverse:energia meccanica,energia elettrica,chimica e termica. L’energia non si crea e non si distrugge ma semplicemente si converte passando da una forma all’altra. Unità di misura dell’energia e del lavoro:JOULE J=N x m (Newton per metro)

Altre forme di energia derivate: Energia potenziale Energia cinetica Energia elastica Energia nucleare Energia radiante

SCHEMA DELLE TRASFORMAZIONI DELL’ENERGIA Pila-accumulatore En.Elettrica En.Chimica Accumulatore Resistenza elettrica Alternatore - Dinamo Combustione Motore elettrico Motore a scoppio Termocoppia Attrito En.Termica En.Meccanica Macchina a vapore-turbine

ENERGIA E FONTI ENERGIETICHE NELLA STORIA I primi uomini non avevano a disposizione altra energia che quella derivata dal cibo (energia chimica energia muscolare, termica). Un radicale cambiamento si attuò circa mezzo milione di anni fa con la scoperta del fuoco, che l’uomo utilizzò per il riscaldamento e la cottura dei cibi.

La trasformazione successiva dell’uomo primitivo da semplice cacciatore e raccoglitore di ciò che la natura gli offriva spontaneamente, a coltivatore e allevatore richiese nuove forme 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 delle terre (aratura) e dei prodotti (per esempio la macinazione) L’energia allora impiegata era sempre energia del sole, accumulata attraverso il processo di fotosintesi clorofilliana nei vegetali. Altre forme disponibili di energia erano quelle del vento e quelle delle acque dai fiumi

FONTI ENERGETICHE DERIVATE DAL SOLE Il 95% delle fonti energetiche è derivato dal sole. Il 5% invece è derivato dal nucleare, dalle geotermia e dalle maree. Fotosintesi oggi Fotosintesi ieri Elementi naturali Irraggimento diretto

FOTOSINTESI CLOROFILLIANA Molecole di clorofilla respirazione aria Ossigeno Scissione Molecola dell’ acqua combustione Idrogeno vegetali Energia luminosa Sintesi di Carboidrati complessi Anidride carbonica Sole aria

Il meccanismo che è alla base e che permette l’accumulo di energia nei vegetali è la funzione clorofilliana (fotosintesi clorofilliana). La pianta assorbe dall’ aria 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 dagli organismi viventi per la respirazione e per la combustione di sostanze nutritive, producendo così anidride carbonica che la pianta può assorbire nuovamente.

LE PIANTE… fotosintesi oggi FORAGGERE (En. chimica) ALIMENTARI (En. chimica) ALBERI (En. chimica) BIOMASSA (En. chimica) animali uomo legno biogas e.meccanica e.meccanica e.termica e.termica

La luce del sole viene catturata ogni giorno dalle foglie La luce del sole viene catturata ogni giorno dalle foglie. Attraverso la fotosintesi clorofilliana questa energia viene immagazzinata nelle piante sottoforma di sostanze chimiche ricche di energia

ELEMENTI NATURALI L’energia raggiante del sole (luce,calore, ecc.) 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 fonte di energia cinetica (di movimento, e. meccanica). vento acqua Mulini a Centrali vento eoliche Mulini a Centrali acqua idroelettriche EN. MECCANICA EN. ELETTRICA EN. . MECCANICA EN. ELETTRICA

COMBUSTIBILIFOSSILI (fotosintesi ieri) Carbone Petrolio Gas naturale Combustione Combustione Combustione La luce del sole è stata immagazzinata dagli organismi vegetali e animali molti milioni di anni fa. Oggi questa energia la troviamo nei combustibili fossili situati nel sottosuolo.

IRRAGGIAMENTO DIRETTO CALORE (en. Termica) LUCE PANNELLI SOLARI CELLE Acqua calda Riscaldamento (EN. TERMICA) CELLE FOTOVOLTAICHE CENTRALI A SPECCHI Caldaia – vapore - alternatore ( EN. ELETTRICA) Pannelli fotovoltaici (EN. ELETTRICA)