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MATERIA Y ENERGÍA
• ¿Qué es la energía?
• ¿Qué es el trabajo?
• Relacionar las transformaciones del mundo material con
  las variaciones de la energía.
• Entender el calor y el trabajo como agentes
  transformadores.
• Comprender la importancia del principio de conservación
  de la energía.
• Reconocer las transformaciones de energía que acontecen
  en fenómenos sencillos.
• Conocer las distintas formas de la energía.
• Distinguir las principales fuentes de energía: renovables y
  no renovables.
• Reconocer el problema del excesivo consumo de energía.
0 Recuerda ¿A qué se llama materia?
    • Tiene dimensiones, es decir, ocupa un lugar en el
    espacio.
    • Presenta inercia, que se define como la resistencia
    que opone la materia a modificar su estado de reposo
    o de movimiento.

Dicha inercia es tanto mayor cuanto mayor es la cantidad de
materia presente.




Cuanta más inercia tiene un objeto, más esfuerzo cuesta moverlo o detenerlo
La inercia de tu cuerpo te
desplaza hacia delante cuando
hay un choque o un frenazo.

                Usa e l cinturón
                o el casco
                     Inercia
 La materia es la causa de la gravedad o gravitación, que
consiste en la atracción que actúa siempre entre objetos
materiales aunque estén separados por grandes distancias.

                                      La gravedad es la
                                      responsable de que los
                                      objetos caigan al suelo,
                                      de la existencia de las
                                      mareas, de que los
                                      planetas se muevan en
                                      torno al Sol y, en
                                      definitiva, de la estructura
                                      del universo.

      Como la masa de la Luna es menor que
      la de la Tierra, la gravedad allí es menor
1     LA ENERGÍA

1.1   Transformaciones en el
      mundo material: la energía
      La materia sufre transformaciones debido a
      la interacción con distintos cuerpos
      materiales o agentes físicos (energía y
      trabajo).
Piensa y deduce
                                   Agua líquida



Hielo


        237 g              237 g                  48 g
        Hielo   Tapadera           Agua líquida




        237 g              237 g                  237 g
Ha habido una transformación de la materia que ha sido
posible gracias a la participación de un agente físico:
el calor transferido desde el ambiente a mayor temperatura.

   C a l o r
                Hielo      Tapadera       Agua líquida




                 237 g                237 g




                          C a l o r
Aire (mayor         Para que un cuerpo o sistema
 temperatura)        material sufra transformaciones tiene
                     que interaccionar (*) con otro.

                     El calor transferido entre dos cuerpos
                     o sistemas materiales a distinta
                     temperatura es un agente físico capaz
                     de producir transformaciones en la
El hielo y el aire
                     materia.
interaccionan



     (*) Interacción: acción o influencia
     recíproca entre dos o más sistemas
1.2   Transformaciones en el
      mundo material: el trabajo.
      Piensa y deduce
 Se pueden fundir dos bloques de hielo haciendo un movimiento
 continuado de fricción de uno sobre otro, incluso cuando el
 ambiente exterior y los materiales en contacto con el hielo
 estuvieran a una temperatura inferior a cero grados centígrados.




 a) ¿Qué agente físico ha hecho posible la
    transformación del hielo?
 b) ¿Se habría fundido el hielo sin el movimiento?
El agente físico que ha
                                   hecho     posible     la
                                   transformación      del
                                   hielo en agua líquida
                                   se llama TRABAJO y
                                   guarda relación con el
                                   movimiento*.

        TRABAJO

Se realiza trabajo sobre un cuerpo
cuando este se desplaza bajo la acción
de una fuerza que actúa total o
parcialmente  en   la  dirección   del
movimiento.
* Sin movimiento no hay trabajo.
Por tanto los AGENTES FÍSICOS son:
  a) El CALOR.
     Proceso que permite la transferencia de
     energía térmica entre diferentes cuerpos (de
     los cuerpos que se encuentran a mayor
     temperatura a los de menor temperatura).

  b) El TRABAJO.
     Se entiende como TRABAJO el efecto de una
     fuerza aplicada sobre un cuerpo, provocando
     el desplazamiento del cuerpo.
Ambos producen TRANSFORMACIONES en la materia.
1.3   ¿Qué entendemos por TRANSFORMACIÓN
      en un sistema material?
                 Una transformación es
                 cualquier cambio de las
                 propiedades iniciales de un
                 cuerpo o sistema material.

              Este cambio puede ser:

                Un cambio de posición.
                Un aumento o una disminución
              de la temperatura.
                Una deformación o cambio de
              forma.
                Un cambio de volumen
1.4   La energía: propiedad de los sistemas
      materiales.
            Experimenta
      En un vaso de café caliente introduce unos cubitos de hielo.
         Piensa sólo en el café y el hielo (no tengas en cuenta el
         aire).

      a) ¿Qué le ocurre al hielo? ¿Y al café?.
      b) ¿Sería posible que tanto el café como el hielo aumentaran
         su temperatura al entrar en contacto? ¿Por qué?.
Piensa y deduce
                             Las ruedas traseras
                             van unidas a un
                             resorte metálico en
                             espiral que se arrolla
                             a medida que el
                             coche se mueve
                             hacia atrás.

a) ¿Si el resorte no se hubiera tensado, se habría
   puesto en movimiento el coche?
b) ¿Por qué se mueve el coche al soltarlo?
c) ¿Qué ocurre con el resorte cuando el coche ya
   está en movimiento?
CONCLUSIÓN

1. El hielo gana temperatura, hasta
   derretirse, a medida que el café la
   pierde.

2. El coche “gana movimiento” a medida
   que el resorte “pierde tensión”.

       Uno “gana” y otro “pierde”
        hay una compensación
1. El café transfiere calor al hielo,
   transformándolo, a la vez que él
   mismo pierde temperatura.


2. El resorte tiene la capacidad de
   realizar un trabajo, desplazar al
   coche. Capacidad que disminuye a
   medida que se realiza el trabajo.
A la capacidad que tienen los cuerpos
para transferir calor o para realizar un
 trabajo la denominamos ENERGÍA.

A medida que un cuerpo o sistema
transfiere calor o realiza un trabajo,
su energía disminuye.

               Pero, en conjunto, la
                ENERGÍA TOTAL
             sigue siendo la misma
                 se CONSERVA
  La unidad que expresa energía, calor o trabajo es el JULIO (J)
2    Las variaciones de energía
     en los sistemas materiales
Las transformaciones que suceden en los sistemas
materiales pueden describirse mediante los cambios
que se producen en la energía de dichos sistemas.
Piensa y deduce
        ¿Sabrías explicar cómo
        funciona este “encendedor
  Bola a cierta altura
        mecánico de cerillas”?
     Plano inclinado      Rueda o molinillo


                       Aspas          Lija




                                  Cerilla
la bola está en alto

    porque

 la bola se mueve

      porque           La cerilla ha encendido

  las aspas se mueven
                              porque

      porque      su cabeza roza con la lija
Unas formas de energía se
           1                       van transformando en otras
                             2
                                                3
                                                           4
                                                                       5
Energía                                                                            6
potencial:
bola a cierta   Energía
altura          cinética:
                la bola se       Energía
                mueve            cinética:
                                 las aspas se       Energía




                                                                           E. térmica
                                                                 química
                                 mueven




                                                                 Energía
                                                    térmica
                                                    por el
                                                    rozamiento
2.1   La energía y sus formas.
  Energía Mecánica: Es la combinación de la energía cinética y potencial.
  Energía cinética: es la que tienen los cuerpos por el hecho de moverse
a cierta velocidad.
  Energía potencial: es la que tienen los cuerpos cuando están en una
posición distinta a la del equilibrio.
  Energía interna: suma de la energía mecánica de las partículas
constituyentes de un sistema.
  Energía térmica: es la energía debida al movimiento de los átomos o
moléculas que componen un cuerpo.
  Energía química: es la que se desprende o absorbe en las reacciones
químicas.
  Energía eléctrica: causada por el movimiento de las cargas eléctricas
resultado de la existencia de una diferencia de potencial.
  Energía electromagnética: la energía propia de las ondas
electromagnéticas
  Energía nuclear: la que se libera en los procesos de fusión y fisión del
núcleo de los átomos.
3       Fuentes de energía aprovechable

Fuentes de energía no renovables
    Combustibles fósiles (petróleo, carbón y gas natural)
    Energía nuclear

Fuentes de energía renovables
    Energía geotérmica
    Energía hidráulica
    Energía solar
    Energía eólica
    Energía maremotriz
    Energía de la biomasa
CO2

Central térmica                        Contaminación
                                       atmosférica




         Generador
                                                  Agua
                  Vapor   Caldera                 líquida


                                                 Combustible
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       Turbina                                    Oxígeno


Energía por combustibles fósiles
Central
hidroeléctrica




 Presa            Embalse o pantano:
                  el agua acumulada a
                  cierta altura tiene
Generador         Energía Potencial


Turbina
                 Entrada del agua


 Salida

                   Energía hidráulica
Central
                 maremotriz
 Marea alta
                     Generador

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18
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Materia y energí

  • 1. MATERIA Y ENERGÍA • ¿Qué es la energía? • ¿Qué es el trabajo? • Relacionar las transformaciones del mundo material con las variaciones de la energía. • Entender el calor y el trabajo como agentes transformadores. • Comprender la importancia del principio de conservación de la energía. • Reconocer las transformaciones de energía que acontecen en fenómenos sencillos. • Conocer las distintas formas de la energía. • Distinguir las principales fuentes de energía: renovables y no renovables. • Reconocer el problema del excesivo consumo de energía.
  • 2. 0 Recuerda ¿A qué se llama materia? • Tiene dimensiones, es decir, ocupa un lugar en el espacio. • Presenta inercia, que se define como la resistencia que opone la materia a modificar su estado de reposo o de movimiento. Dicha inercia es tanto mayor cuanto mayor es la cantidad de materia presente. Cuanta más inercia tiene un objeto, más esfuerzo cuesta moverlo o detenerlo
  • 3. La inercia de tu cuerpo te desplaza hacia delante cuando hay un choque o un frenazo. Usa e l cinturón o el casco Inercia
  • 4.  La materia es la causa de la gravedad o gravitación, que consiste en la atracción que actúa siempre entre objetos materiales aunque estén separados por grandes distancias. La gravedad es la responsable de que los objetos caigan al suelo, de la existencia de las mareas, de que los planetas se muevan en torno al Sol y, en definitiva, de la estructura del universo. Como la masa de la Luna es menor que la de la Tierra, la gravedad allí es menor
  • 5. 1 LA ENERGÍA 1.1 Transformaciones en el mundo material: la energía La materia sufre transformaciones debido a la interacción con distintos cuerpos materiales o agentes físicos (energía y trabajo).
  • 6. Piensa y deduce Agua líquida Hielo 237 g 237 g 48 g Hielo Tapadera Agua líquida 237 g 237 g 237 g
  • 7. Ha habido una transformación de la materia que ha sido posible gracias a la participación de un agente físico: el calor transferido desde el ambiente a mayor temperatura. C a l o r Hielo Tapadera Agua líquida 237 g 237 g C a l o r
  • 8. Aire (mayor Para que un cuerpo o sistema temperatura) material sufra transformaciones tiene que interaccionar (*) con otro. El calor transferido entre dos cuerpos o sistemas materiales a distinta temperatura es un agente físico capaz de producir transformaciones en la El hielo y el aire materia. interaccionan (*) Interacción: acción o influencia recíproca entre dos o más sistemas
  • 9. 1.2 Transformaciones en el mundo material: el trabajo. Piensa y deduce Se pueden fundir dos bloques de hielo haciendo un movimiento continuado de fricción de uno sobre otro, incluso cuando el ambiente exterior y los materiales en contacto con el hielo estuvieran a una temperatura inferior a cero grados centígrados. a) ¿Qué agente físico ha hecho posible la transformación del hielo? b) ¿Se habría fundido el hielo sin el movimiento?
  • 10. El agente físico que ha hecho posible la transformación del hielo en agua líquida se llama TRABAJO y guarda relación con el movimiento*. TRABAJO Se realiza trabajo sobre un cuerpo cuando este se desplaza bajo la acción de una fuerza que actúa total o parcialmente en la dirección del movimiento. * Sin movimiento no hay trabajo.
  • 11. Por tanto los AGENTES FÍSICOS son: a) El CALOR. Proceso que permite la transferencia de energía térmica entre diferentes cuerpos (de los cuerpos que se encuentran a mayor temperatura a los de menor temperatura). b) El TRABAJO. Se entiende como TRABAJO el efecto de una fuerza aplicada sobre un cuerpo, provocando el desplazamiento del cuerpo. Ambos producen TRANSFORMACIONES en la materia.
  • 12. 1.3 ¿Qué entendemos por TRANSFORMACIÓN en un sistema material? Una transformación es cualquier cambio de las propiedades iniciales de un cuerpo o sistema material. Este cambio puede ser: Un cambio de posición. Un aumento o una disminución de la temperatura. Una deformación o cambio de forma. Un cambio de volumen
  • 13. 1.4 La energía: propiedad de los sistemas materiales. Experimenta En un vaso de café caliente introduce unos cubitos de hielo. Piensa sólo en el café y el hielo (no tengas en cuenta el aire). a) ¿Qué le ocurre al hielo? ¿Y al café?. b) ¿Sería posible que tanto el café como el hielo aumentaran su temperatura al entrar en contacto? ¿Por qué?.
  • 14. Piensa y deduce Las ruedas traseras van unidas a un resorte metálico en espiral que se arrolla a medida que el coche se mueve hacia atrás. a) ¿Si el resorte no se hubiera tensado, se habría puesto en movimiento el coche? b) ¿Por qué se mueve el coche al soltarlo? c) ¿Qué ocurre con el resorte cuando el coche ya está en movimiento?
  • 15. CONCLUSIÓN 1. El hielo gana temperatura, hasta derretirse, a medida que el café la pierde. 2. El coche “gana movimiento” a medida que el resorte “pierde tensión”. Uno “gana” y otro “pierde” hay una compensación
  • 16. 1. El café transfiere calor al hielo, transformándolo, a la vez que él mismo pierde temperatura. 2. El resorte tiene la capacidad de realizar un trabajo, desplazar al coche. Capacidad que disminuye a medida que se realiza el trabajo.
  • 17. A la capacidad que tienen los cuerpos para transferir calor o para realizar un trabajo la denominamos ENERGÍA. A medida que un cuerpo o sistema transfiere calor o realiza un trabajo, su energía disminuye. Pero, en conjunto, la ENERGÍA TOTAL sigue siendo la misma se CONSERVA La unidad que expresa energía, calor o trabajo es el JULIO (J)
  • 18. 2 Las variaciones de energía en los sistemas materiales Las transformaciones que suceden en los sistemas materiales pueden describirse mediante los cambios que se producen en la energía de dichos sistemas.
  • 19. Piensa y deduce ¿Sabrías explicar cómo funciona este “encendedor Bola a cierta altura mecánico de cerillas”? Plano inclinado Rueda o molinillo Aspas Lija Cerilla
  • 20. la bola está en alto porque la bola se mueve porque La cerilla ha encendido las aspas se mueven porque porque su cabeza roza con la lija
  • 21. Unas formas de energía se 1 van transformando en otras 2 3 4 5 Energía 6 potencial: bola a cierta Energía altura cinética: la bola se Energía mueve cinética: las aspas se Energía E. térmica química mueven Energía térmica por el rozamiento
  • 22. 2.1 La energía y sus formas. Energía Mecánica: Es la combinación de la energía cinética y potencial. Energía cinética: es la que tienen los cuerpos por el hecho de moverse a cierta velocidad. Energía potencial: es la que tienen los cuerpos cuando están en una posición distinta a la del equilibrio. Energía interna: suma de la energía mecánica de las partículas constituyentes de un sistema. Energía térmica: es la energía debida al movimiento de los átomos o moléculas que componen un cuerpo. Energía química: es la que se desprende o absorbe en las reacciones químicas. Energía eléctrica: causada por el movimiento de las cargas eléctricas resultado de la existencia de una diferencia de potencial. Energía electromagnética: la energía propia de las ondas electromagnéticas Energía nuclear: la que se libera en los procesos de fusión y fisión del núcleo de los átomos.
  • 23. 3 Fuentes de energía aprovechable Fuentes de energía no renovables Combustibles fósiles (petróleo, carbón y gas natural) Energía nuclear Fuentes de energía renovables Energía geotérmica Energía hidráulica Energía solar Energía eólica Energía maremotriz Energía de la biomasa
  • 24. CO2 Central térmica Contaminación atmosférica Generador Agua Vapor Caldera líquida Combustible Combustión Turbina Oxígeno Energía por combustibles fósiles
  • 25. Central hidroeléctrica Presa Embalse o pantano: el agua acumulada a cierta altura tiene Generador Energía Potencial Turbina Entrada del agua Salida Energía hidráulica
  • 26. Central maremotriz Marea alta Generador Marea baja Turbina Energía maremotriz
  • 28. 18
  • 29. Central solar en Tabernas (Almería)