877542 _ 0019-0052.qxd

1

10/7/07

08:56

Página 19

Energia

MAPA DE CONTINGUTS

ENERGIA

Fonts d’energia

RENOVABLES: • Hidràulica • Solar

CENTRALS:

CENTRALS:

CENTRALS:

• Tèrmiques

• Hidràulica

• Fotovoltaiques

• Solars tèrmiques

• Eòlica

• Nuclears

• Maremotriu

• Geotèrmiques • Biomassa

• Biomassa • Maremotriu Calor

NO RENOVABLES:

Moviment d’un fluid

Vapor d’aigua

Cèl·lules fotovoltaiques

• Carbó • Petroli • Gas natural • Urani

Turbina

Generador

CONSUMIDORS

Transformador a la baixa

Transport en línies d’alta tensió

Transformador a l’alta

ENERGIA ELÈCTRICA

OBJECTIUS • Conèixer els diferents tipus de transformacions energètiques que es produeixen en els aparells que fem servir cada dia quan aquests aparells s’engeguen. • Saber de quines maneres s’obté avui dia l’energia, i descriure el procés de transport i distribució de l’energia elèctrica des dels centres de producció fins als llocs de consum.

• Identificar les característiques i la manera de funcionar dels diferents tipus de centrals elèctriques que hi ha. • Repassar quines són les fonts d’energia més utilitzades avui dia, mostrant els principals avantatges i inconvenients de cadascuna. • Diferenciar els aparells que consumeixen una gran quantitat d’energia elèctrica dels de baix consum.

쮿 GUIA TECNOLOGIES TERCER ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © GRUP PROMOTOR SANTILLANA EDUCACIÓ, SL 쮿

19

877542 _ 0019-0052.qxd

1

10/7/07

08:56

Página 20

PROGRAMACIÓ

CONTINGUTS • • • • • • • • • • • • •

Mesura del consum elèctric. El kilowatt hora. Tipus d’energia: mecànica, tèrmica, química, radiant, acústica i elèctrica. Transformacions de l’energia. Ús de l’energia elèctrica: producció, distribució i consum. Tipus de centrals elèctriques: hidroelèctrica, tèrmica de combustibles fòssils, tèrmica nuclear, tèrmica solar, solar fotovoltaica i eòlica. Altres tipus de centrals elèctriques: maremotrius, geotèrmiques i heliotèrmiques. Energia de la biomassa. Interpretació d’esquemes sobre el funcionament de les centrals elèctriques. Identificació dels diferents tipus d’energia i les seves transformacions més importants. Valoració de l’enorme importància que ha tingut el desenvolupament de l’electricitat per al nostre estil de vida en les societats industrialitzades. Foment d’hàbits destinats a disminuir el consum de l’energia elèctrica. Interès per conèixer les característiques d’un aparell elèctric que en determinen el consum. Interès per conèixer el procés que se segueix en una central elèctrica per generar electricitat. Sensibilitat sobre l’ús d’energies alternatives per generar electricitat.

EDUCACIÓ EN VALORS 1. Educació per al consumidor. Un dels objectius principals de la unitat és fomentar l’interès de l’alumnat per conèixer les característiques dels aparells elèctrics que en determinen el consum, i així fomentar hàbits destinats a l’estalvi energètic. 2. Educació ambiental. Es tracta de sensibilitzar els alumnes sobre l’ús d’energies alternatives com a forma de generar electricitat, enfront de les fonts d’energia convencionals, com el carbó o el petroli, més contaminants. A més, han de ser conscients dels pros i els contres de les altres energies convencionals.

20


GUIA TECNOLOGIES TERCER ESO
MATERIAL FOTOCOPIABLE © GRUP PROMOTOR SANTILLANA EDUCACIÓ, SL


877542 _ 0019-0052.qxd

10/7/07

08:56

Página 21

1 COMPETÈNCIES QUE ES TREBALLEN Competència en el coneixement i la interacció amb el món físic El coneixement de les fonts d’energia, com també de la seva classificació i aprofitament, és un contingut fonamental que contribueix a l’adquisició d’aquesta competència. El coneixement de la forma de generar energia a les diferents centrals capacita l’alumne per entendre la interacció amb el món físic.

Competència social i ciutadana S’assoleix fomentant en l’alumne la capacitat i disposició d’aconseguir un entorn saludable i una millora en la qualitat de vida per mitjà del coneixement i l’anàlisi crítica de la repercussió mediambiental de l’activitat tecnològica i el foment de les actituds responsables de consum racional.

CRITERIS D’AVALUACIÓ 1. Identificar transformacions d’energia en aparells elèctrics que fem servir cada dia. 2. Descriure el funcionament bàsic de les principals centrals elèctriques en funcionament al nostre país. 3. Comparar els procediments utilitzats per produir energia elèctrica en les diferents centrals.

4. Classificar els aparells elèctrics que fem servir cada dia en funció dels seu elevat o reduït consum d’energia. 5. Descriure com es fa el transport d’energia elèctrica des de les centrals elèctriques fins als llocs de consum.

ÍNDEX DE FITXES TÍTOL DE LA FITXA

CATEGORIA

TÍTOL DE LA FITXA

CATEGORIA

1. Corrent elèctric

Reforç

13. Autoavaluació

Avaluació

2. Tipus d’energia i transformacions

Reforç

14. Solucions

Avaluació

3. Un motor de vapor sense peces mòbils

Reforç

15. Fonts d’energia renovables i no renovables

Continguts per saber-ne més...

4. Lectura. La contaminació causada per l’ús de combustibles fòssils

Reforç

16. El carbó

Continguts per saber-ne més...

17. El petroli (I)

5. Producció d’energia elèctrica

Ampliació

Continguts per saber-ne més...

6. Distribució i consum

Ampliació

18. El petroli (II)

Continguts per saber-ne més...

7. Un forn solar (I)

Ampliació

19. El gas natural

8. Un forn solar (II)

Ampliació

Continguts per saber-ne més...

9. Informe de l’ONU

Ampliació

10. Banc de dades. Informació complementària (I)

Ampliació

20. Com funcionen les centrals elèctriques? (I)

Continguts per saber-ne més...

11. Banc de dades. Informació complementària (I)

Ampliació

21. Com funcionen les centrals elèctriques? (II)

Continguts per saber-ne més...

12. Avaluació

Avaluació

22. Què són les fonts d’energia alternatives?

Continguts per saber-ne més...

쮿 GUIA TECNOLOGIES TERCER ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © GRUP PROMOTOR SANTILLANA EDUCACIÓ, SL 쮿

21

877542 _ 0019-0052.qxd

1

10/7/07

08:56

Página 22

SOLUCIONARI

connectades amb els transformadors reductors de tensió dels centres de consum.

PÀG. 10

1

Les transformacions energètiques que tenen lloc en cada cas són:

5

a) Batedora:

APARELL

ENERGIA ELÈCTRICA

ENERGIA MECÀNICA

Motor

⎯⎯→

b) Cuina de gas:

Vídeo

V = 220 V

I=2A

P = 440 W

Ràdio

V = 220 V

I = 0,25 A

P = 55 W

I = 0,1 A

P = 22 W

Rellotge despertador V = 220 V

ENERGIA QUÍMICA

ENERGIA TÈRMICA

Focs

⎯⎯→

APARELL

c) Microones: ENERGIA ELÈCTRICA →

ENERGIA RADIANT

→

ENERGIA TÈRMICA

V = 12 V

I=2A

P = 24 W

Ràdio

V = 12 V

I = 0,25 A

P=3W

I = 0,1 A

P = 1,2 W

Rellotge despertador V = 12 V

Si es redueix la tensió, es necessita molta més intensitat per aconseguir la mateixa potència. Si la xarxa d’alimentació fos de 12 V, els cables haurien de posseir una secció més gran. L’inconvenient és que aquests cables tenen un preu més elevat i que els tubs que recorren la instal·lació també han de ser més grans.

ENERGIA RADIANT

→ ⎯ ⎯→ ⎯ →

ENERGIA MECÀNICA

PÀG. 15

ENERGIA TÈRMICA 2

6

Per escalfar el menjar necessitarem: 1 000 kcal ⋅

La llenya és un combustible que podríem utilitzar a les centrals tèrmiques, però el seu poder calorífic és molt inferior al dels combustibles fòssils. Per aconseguir un bon rendiment caldria molta quantitat de combustible.

1 kWh = 1,16 kWh 4,18 10 J ⋅ 3,6 ⋅ 106 J 6

Convé utilitzar el kWh com a unitat estàndard per expressar el consum energètic dels aparells elèctrics a la llar. PÀG. 14

4

22

Els cotxes tenen un generador que es connecta al motor amb una corretja i una politja. Quan el cotxe està parat, pot necessitar energia elèctrica per engegar el motor o per encendre els llums. Per fer-ho, disposa d’una bateria que emmagatzema electricitat mentre funciona el motor.

Les centrals tèrmiques fan servir combustibles fòssils, com ara el carbó, el petroli i el gas natural. Aquests combustibles tenen un gran poder calorífic. Les centrals nuclears també són tèrmiques, però, en aquest cas, fan servir combustible nuclear: urani o plutoni.

4180 J = 4,18 ⋅ 106 J 1 kcal

I si fem servir l’electricitat:

3

AMB XARXA DE 12 V

Vídeo

d) Focs artificials:

ENERGIA QUÍMICA

AMB XARXA DE 220 V

PÀG. 16

7

Resposta gràfica:

E. química → E. tèrmica → E. mecànica → E. elèctrica Urani

Reactor

Turbina

Alternador

Refrigerador

Transformador

Resposta pràctica. Demanar els alumnes i les alumnes que busquin les línies d’alta tensió aèries i mirin cap on van. Aquestes línies d’alta tensió estan 쮿 GUIA TECNOLOGIES TERCER ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © GRUP PROMOTOR SANTILLANA EDUCACIÓ, SL 쮿

Xarxa elèctrica

877542 _ 0019-0052.qxd

10/7/07

08:56

Página 23

1 8

Per obtenir electricitat, s’escalfa aigua fins a convertir-la en vapor. El vapor, a gran pressió i temperatura, mou una turbina connectada a un generador elèctric.

Les barres de control serveixen per frenar la reacció. El refrigerant serveix per extreure la calor del nucli. Segons el tipus de central, aquesta calor pot passar a un altre circuit, que és el que evapora l’aigua que passa per les turbines, o ser aquest mateix circuit el que passa per les turbines, les quals han d’estar a l’edifici de contenció.

12

— Llocs d’auxili a la carretera

Els refrigerants també són diferents segons el tipus de central.

— Il·luminació en zones apartades — Cotxes solars

PÀG. 17

9

La funció de tots dos és transformar l’energia mecànica que té una determinada massa d’aigua, a causa de l’altura, en energia elèctrica.

— Naus espacials — Cases de camp 13

La turbina és un dispositiu amb una corona de paletes, col·locades al voltant d’un eix central, que gira a causa del pas de l’aigua. La turbina i l’alternador van acoblats per mitjà d’un eix, de manera que tots dos giren solidàriament i, així, l’alternador genera electricitat. 10

14

El vent a gran velocitat fa girar les aspes del rotor. Un sistema multiplicador de velocitat transmet el moviment a un generador, que indueix un corrent elèctric.

15

La velocitat que adquireix el rotor no és prou alta perquè l’alternador indueixi un corrent elèctric. El multiplicador és un sistema de transmissió per engranatges que augmenta la velocitat de gir del rotor per adaptar-la a la que necessita el generador a fi d’induir corrent.

16

Resposta lliure. El mapa següent mostra la potència elèctrica instal·lada (2004) en parcs eòlics.

2. L’aigua cau des de l’embassament per una canal feta a la presa. 3. L’aigua arriba a la turbina, un dispositiu amb paletes col·locades al voltant d’un eix central que segueix el pas de l’aigua. 4. La turbina va acoblada a un generador elèctric. El moviment de la turbina es converteix així en electricitat de baix voltatge.

Com que els panells solars generen poca energia, es necessiten grans espais per obtenir una quantitat d’energia acceptable. PÀG. 20

Resposta lliure. Vegeu l’esquema de la pàgina 99 del llibre. 1. Es construeix un embassament aprofitant l’aigua d’un riu.

Els panells solars serveixen per a moltes aplicacions, com ara les següents:

PRINCIPAT D’ASTÚRIES

5. Després el corrent elèctric es converteix en corrent amb alt voltatge que serà distribuït a través de les línies elèctriques.

CANTÀBRIA

Les centrals tèrmiques convencionals obtenen l’energia per mitjà del consum de combustibles fòssils. La central solar aprofita l’energia de la radiació solar per produir energia tèrmica.

CATALUNYA ARAGÓ

COMUNITAT DE MADRID

EXTREMADURA

PÀG. 19

Els dos tipus de centrals fan la transformació de l’energia de la mateixa forma. En tots dos casos utilitzen l’energia calorífica per transformar-la en electricitat.

LA RIOJA

CASTELLA I LLEÓ

6. L’aigua es recull en un desguàs i es fa servir per regar, per exemple.

11

PAÍS BASC C.F. DE NAVARRA

GALÍCIA

ILLES BALEARS

CASTELLA-LA MANXA

COMUNITAT VALENCIANA

REGIÓ DE MÚRCIA ANDALUSIA

MAR MEDITERRANI

OCEÀ A T L À N T IC

Ceuta Melilla

OCEÀ

ATLÀNTIC

CANÀRIES

POTÈNCIA EÒLICA INSTAL·LADA (en GW)

Més d’1.500.000 Entre 700.000 i 1.500.000 Entre 100.000 i 700.000 Menys de 100.000

쮿 GUIA TECNOLOGIES TERCER ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © GRUP PROMOTOR SANTILLANA EDUCACIÓ, SL 쮿

23

877542 _ 0019-0052.qxd

1

10/7/07

08:56

Página 24

SOLUCIONARI

PÀG. 24 i 25

17

ENERGIA nt ime Mov ⎯⎯→ MECÀNICA

Motor ENERGIA ⎯⎯⎯→ ⎯⎯ ELÈCTRICA Rentadora⎯⎯⎯ Calo ⎯→ r

Sol → energia radiant i energia tèrmica. Biomassa → energia química. Hidràulica → energia mecànica. Eòlica → energia mecànica. Carbó, gas, petroli → energia química.

18

25

Resposta lliure. Exemple: energia elèctrica en energia mecànica en un ventilador o en una espremedora.

19

Renovables

• Gas natural

• Oli vegetal

• Urani

• Vent

• Petroli

• Fusta

• Gas metà

La diferència principal és la potència que proporciona i, per tant, la mida. Menys de 5.000 kW per a la minicentral. El funcionament i els elements que les formen són els mateixos. L’avantatge principal de les minicentrals és que es poden situar en molts més rius, no necessiten preses tan grans. Fins i tot en alguns casos no necessiten presa, perquè n’hi ha prou amb desviar el cabal del riu i, després de fer-lo passar per les turbines, tornar l’aigua al riu. (Com la central de la imatge del llibre).

No renovables

• Bioalcohol

ENERGIA TÈRMICA

• Hidràulica

26 20

21

22

El frigorífic emet escalfor a l’exterior per la part del darrere, i per això s’hi posa una reixeta que facilita aquesta emissió a l’aire, però és una «calefacció» molt poc rendible.

Electricitat: generador elèctric → transformador → → xarxa elèctrica. 27

El raig surt perquè amb la descomposició dels animals es va formar no sols petroli, sinó també gasos, que com que no poden sortir queden fortament comprimits. Quan es perfora el pou, empenyen el petroli cap amunt amb molta força. El vapor que surt de la caldera a gran pressió i temperatura passa per una turbina formada per diverses hèlices. El vapor xoca amb les hèlices, que obliguen que la turbina giri. El generador elèctric que està unit a la turbina gira amb aquesta i amb el moviment es genera electricitat.

23

El pitjor inconvenient és que en llocs tan inaccessibles no es pot controlar que aquests residus no tinguin fuites de radiació, sobretot quan la seva mitjana de vida pot ser de milers d’anys. A més, deixem a les generacions futures un problema que hauríem de solucionar nosaltres.

24

a) Planxa de vapor. ENERGIA ELÈCTRICA

Resistència

⎯⎯⎯⎯→

Aigua: presa → canal → turbina → desguàs.

La temperatura de la Terra augmenta sempre amb la profunditat; aquest augment, però, no és significatiu: 3 ºC cada 100 m. Només resulta rendible en zones volcàniques on aquest augment pot ser de 20 ºC cada 100 m. Es pot fer un petit càlcul per raonar aquesta qüestió: Si cada 100 m la temperatura augmenta 3 ºC, per aconseguir un augment de 90 ºC (evaporar aigua a 10 ºC) necessitaríem fer un pou de 3.000 m.

28

No la podem situar en qualsevol platja, perquè la diferència entre la marea alta i la marea baixa ha de ser prou significativa per poder-la aprofitar i que la construcció de l’embassament sigui rendible.

ENERGIA TÈRMICA

b) Rentar amb aigua calenta.

24

쮿 GUIA TECNOLOGIES TERCER ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © GRUP PROMOTOR SANTILLANA EDUCACIÓ, SL 쮿

877542 _ 0019-0052.qxd

10/7/07

08:56

Página 25

1 • Localització costanera, que facilita el proveïment de carbó importat per via oceànica: petroli (fuel) i gas.

29

NO

Central hidràulica

SÍ

Es gasta combustible quan es torna a engegar la central. Perquè no funcioni n’hi ha prou amb tancar la comporta. Es pot recollir l’energia sobrant d’una altra central si la central hidràulica és de bombeig.

Central nuclear

NO

Es necessita temps per parar la reacció nuclear i també per tornar a engegar.

Central eòlica

NO

Durant la nit podem aprofitar l’energia de l’aire sense cap cost.

Central solar

SÍ

• La proximitat als centres urbans (pobles i ciutats) als quals ha de proveir. 32

És fàcil fer alguna joguina que funcioni amb un petit panell fotovoltaic o amb un ventilador casolà impulsat per una goma elàstica.

33

Les zones més propícies per instal·lar-hi centrals, si el relleu ho permet, són: Galícia, Astúries, regió Pirinenca, Cantàbria i el País Basc. mar Cantàbric

ATLÀNTIC

Central tèrmica

PER QUÈ?

ar

NO

Central geotèrmica

NO

De nit pot continuar aprofitant la diferència de temperatura.

Biomassa

NO

Es gasta combustible quan es torna a posar en marxa la central.

M

m

De nit no arriba la llum del sol.

Central maremotriu

i ed

ni

rra

te

OCEÀ

S’APAGUEN DE NIT?

LITRES PER m2 Menys de 300 mm Entre 300 i 400 mm

OCEÀ ATLÀNTIC

També hi ha marees de nit i no tenen cost.

Entre 400 i 600 mm Entre 600 i 800 mm Més de 800 mm

34

Al mapa es distingeixen perfectament les zones en què la velocitat del vent és més alta. Cantàbric

ATLÀNTIC

mar

Els satèl·lits de comunicacions i les naus espacials han d’utilitzar energies renovables per al seu funcionament en òrbita. Si utilitzessin un altre tipus d’energia, aquesta es podria exhaurir i, per tant, deixarien de funcionar. En òrbita, la millor energia alternativa és l’energia solar. Per transformar-la en electricitat, en fan servir grans panells solars. Per emmagatzemar l’energia, els satèl·lits disposen de bateries. També s’han enviat naus equipades amb energia nuclear, però són més habituals els panells solars.

31

La distribució de les centrals tèrmiques respon als factors següents: • La proximitat a les conques mineres que li proporcionen combustible, és a dir, carbó extret de mines: Astúries, Lleó i la conca de lignits aragonesos, a Terol i Escucha.

OCEÀ

30

r ma

di Me

an terr

i

VELOCITAT DEL VENT (en metres per segon) De 0 a 2

OCEÀ ATLÀNTIC

De 2 a 4 De 4 a 6 Més de 6

35

Seria una casa que tingués col·lectors solars per a l’aigua calenta, panells fotovoltaics per a l’electricitat i que estigués correctament orientada i aïllada per aprofitar al màxim tant la llum com la calor del sol a l’hivern.

쮿 GUIA TECNOLOGIES TERCER ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © GRUP PROMOTOR SANTILLANA EDUCACIÓ, SL 쮿

25

877542 _ 0019-0052.qxd

1 36

10/7/07

08:56

Página 26

SOLUCIONARI

Hem vist que per poder transportar l’electricitat cal elevar la tensió. Les torres subjecten els cables perquè vagin per l’aire. El problema és que, com que els cables tenen alta tensió, cal utilitzar un aïllant entre aquestes i la torre. Els discos o plats són fets d’un material molt aïllant, normalment de vidre o ceràmica.

41

Si analitzem uns quants aïllants, ens adonarem que, com més discos tingui o més gros sigui l’aïllant que subjecta el cable, més tensió transporta aquest. 37

Una aturada en el subministrament elèctric comporta que tots els aparells que funcionen amb electricitat deixin de funcionar. Les conseqüències són les següents: • Aturada de màquines de tracció elèctrica: trens, metro, tramvies, ascensors. • Aturada d’indústries amb maquinària elèctrica. • Caos circulatori a causa de l’apagada de semàfors i de la il·luminació pública. • Suspensió de vols als aeroports. • Problemes als hospitals. Per solucionar aquests problemes, els hospitals disposen del seu propi generador elèctric, que proporciona l’energia necessària en cas que es talli el subministrament elèctric exterior.

38

39

L’inconvenient principal és la dificultat per al seu emmagatzematge en grans quantitats i d’una forma rendible. No pot funcionar perquè, sense l’embassament inferior, de nit no té on recollir l’aigua per bombarla fins a l’embassament superior. Consumeix electricitat durant la nit perquè és quan hi ha excedent d’electricitat procedent de la producció de les centrals tèrmiques de combustió i les nuclears.

40

TENSIÓ

CORRENT ALTERN

Rentadora

220 V

Xarxa elèctrica

Calculadora

1,5 V

Televisor

220 V

APARELL

Ràdio portàtil

42

Pila de botó Xarxa elèctrica

3V

2 piles petites en sèrie

La potència disponible a la xarxa es mesura en múltiples del watt hora. S’utilitza el megawatt (1 milió de watts) o el gigawatt (mil milions de watts). Durant la jornada laboral es consumeix molta energia. De nit, el consum disminueix notablement. De les hores nocturnes en diem hores vall. Les companyies elèctriques ofereixen contractes de tarifa nocturna que rebaixen el preu del que es consumeix de nit i penalitzen el que es consumeix de dia per tal d’afavorir el consum nocturn, encara que de vegades hi ha esdeveniments especials que en disparen el consum, com algunes retransmissions televisives. Al gràfic del dimecres 21 d’abril de 2004 podem apreciar que el consum màxim es va donar a les 21.33 hores. La potència màxima s’assoleix en els mesos més freds de l’hivern per l’ús de la calefacció, i en els mesos més calorosos de l’estiu per l’ús de l’aire condicionat. Tot seguit es mostra un gràfic corresponent a un dia feiner. A continuación se muestra la gráfica correspondiente a un día laborable.

Es va posar el nom de joule a la unitat de mesura d’energia en honor del físic britànic James Prescott Joule (1818-1889). Joule va fer investigacions importants sobre la calor que desprèn un conductor pel qual circula un corrent elèctric, i va establir la relació numèrica existent entre l’energia tèrmica i la mecànica; és a dir, l’equivalent mecànic de la calor.

Font: www.ree.es

26

CORRENT CONTINU

쮿 GUIA TECNOLOGIES TERCER ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © GRUP PROMOTOR SANTILLANA EDUCACIÓ, SL 쮿

877542 _ 0019-0052.qxd

10/7/07

08:56

Página 27

1 43

CSN: és el Consell de Seguretat Nuclear. La seva missió és vigilar i controlar les instal·lacions nuclears i radioactives del nostre país i garantir que funcionin en condicions òptimes. A més, controla la qualitat radiològica del medi ambient i els mitjans per donar resposta a emergències radiològiques. ENRESA: Empresa Nacional de Residus Radioactius, S. A. Creada el 1984, s’encarrega de gestionar els residus radioactius que es generen al nostre país.

44

46

• Llocs on es donen precipitacions abundants de forma regular. • Zones d’orografia elevada, amb pendents i amb conques que permeten l’acumulació d’aigües per mitjà de la construcció de preses. • Zones on hi ha necessitats energètiques. 47

• 700 dC: s’estén el molí de vent i el seu ús es generalitza a Europa durant l’edat mitjana. El vent mou un conjunt d’aspes que giren i transmeten el moviment a les rodes de moldre el blat per mitjà d’un sistema de transmissió per engranatges.

• Diagnòstic: per exemple, utilitzant iode radioactiu. • Tractament: per exemple, radioteràpia. Les radiacions també tenen aplicacions en el camp de la indústria, els aliments i les aplicacions domèstiques, com per exemple: • Detecció d’esquerdes en edificis.

• Avió: el 1903, els germans Wright van fer el primer vol controlat amb avió de motor.

• Examen de maletes i paquets. 48

Perquè la velocitat del vent és alta (de 6 a 8 m/s) i els corrents d’aire són continus i estables.

49

A Espanya hi ha 32 mines operatives: 16 a Astúries, 1 a Badajoz, 4 a Saragossa, 1 a Àlaba, 2 a la Corunya, 5 a Madrid, 1 a Terol, 1 a Huelva i 1 a Lleó.

• Il·luminació passiva de sortides d’emergència. • Esterilització de material quirúrgic i aliments. • Desenvolupament de conreus més rendibles, etc. NOTA: a la pàgina web del CSN (Consell de Seguretat Nuclear), www.csn.es, hi pots trobar moltes més aplicacions. 45

• Residus d’alta activitat: – Combustible utilitzat. • Residus de baixa i mitjana activitat:

• La vela: cap al 3000 aC els egipcis van fer servir la vela per impulsar les embarcacions. • La Xina antiga: sabem que utilitzaven carretons amb veles.

En medicina:

• Estimació de l’antiguitat d’una substància: carboni-14.

Han de coincidir els factors següents:

La producció de carbó a Espanya és de 15 milions de tones l’any. Econòmicament sí que és una energia rendible, perquè és barata, però la seva transformació en electricitat a les centrals tèrmiques té un baix rendiment energètic i un alt cost mediambiental.

– Eines i material de manteniment utilitzat a les centrals. – Xeringues, guants o materials utilitzats en medicina nuclear i radioteràpia. – Fonts radioactives utilitzades en la indústria. – Material de laboratori contaminat. Més informació a la pàgina d’ENRESA:

www.enresa.es

쮿 GUIA TECNOLOGIES TERCER ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © GRUP PROMOTOR SANTILLANA EDUCACIÓ, SL 쮿

27

877542 _ 0019-0052.qxd

1

10/7/07

08:56

Página 28

REFORÇ

FITXA 1

CORRENT ELÈCTRIC

Una de les formes d’energia més utilitzades en el món desenvolupat és l’electricitat. En fem moltes aplicacions, i el seu ús ens resulta imprescindible en una societat com l’actual. També podem concloure que, com més s’utilitza aquesta energia, més alt és el nivell de vida.

QÜESTIONS 1

Fes una llista d’aparells elèctrics que utilitzes cada dia, diferenciant els de corrent continu i els de corrent altern. CORRENT CONTINU

2

CORRENT ALTERN

Completa la taula escrivint-hi les magnituds bàsiques elèctriques i les seves unitats corresponents. MAGNITUDS ELÈCTRIQUES

UNITATS

SÍMBOLS

FÓRMULES QUE LES RELACIONEN Llei d’Ohm Potència elèctrica Energia elèctrica

28

쮿 GUIA TECNOLOGIES TERCER ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © GRUP PROMOTOR SANTILLANA EDUCACIÓ, SL 쮿

877542 _ 0019-0052.qxd

1

10/7/07

08:56

Página 29

REFORÇ

FITXA 2

TIPUS D’ENERGIA I TRANSFORMACIONS

Seguint el principi fonamental de l’energia (l’energia ni es crea ni es destrueix, tan sols es transforma), l’aplicarem a uns quants aparells elèctrics. A fi de conèixer-los més bé, analitzarem les diferents transformacions que s’hi produeixen.

QÜESTIONS 1

En la llista d’aparells que hi ha tot seguit, identifica els tipus d’energia que utilitzen: ELÈCTRICA

QUÌMICA

TÈRMICA

LLUMINOSA

ACÚSTICA

MECÀNICA

Rentadora Timbre Bombeta Planxa Vitroceràmica Vídeo Cuina de gas Ordinador Altaveu Caldera de gas Pila Assecador Forn elèctric

2

Indica almenys tres aparells en què tenen lloc les transformacions d’energia que s’esmenten: TRANSFORMACIONS

APARELLS

Energia elèctrica → lluminosa Energia lluminosa → tèrmica Energia química → mecànica Energia elèctrica → mecànica Energia elèctrica → acústica Energia mecànica → elèctrica Energia elèctrica → tèrmica

쮿 GUIA TECNOLOGIES TERCER ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © GRUP PROMOTOR SANTILLANA EDUCACIÓ, SL 쮿

29

877542 _ 0019-0052.qxd

1

10/7/07

08:56

Página 30

REFORÇ

FITXA 3

UN MOTOR DE VAPOR SENSE PECES MÒBILS

Per fabricar motors no cal, en tots els casos, crear ginys complexos. Es poden crear, fins i tot, sense peces mòbils. En aquesta fitxa aprendràs a crear un vaixell mogut per la flama d’una espelma.

PROCEDIMIENT UN VAIXELL DE VAPOR Espelma Coure

Aigua

Pot de plàstic

Necessitaràs els materials següents: • Un pot de plàstic d’uns 6-7 cm de diàmetre i uns 12-14 cm de longitud. • Una espelma amb receptacle d’alumini, com les que es fan servir a les esglésies. També es fan servir en algun llum d’il·luminació ambiental. El diàmetre és d’uns 4 cm i l’altura s’acosta als 3 cm. • Un tub de coure buit d’uns 3 mm de diàmetre. Els diàmetres més grans també serveixen, però no ultrapassis els 5 mm. N’hi ha prou amb uns 30 cm de tub.

MUNTATGE 1. La primera cosa que has de fer és tallar longitudinalment el pot de plàstic per donar-li la forma de la figura. Utilitza un cúter o unes tisores molt esmolades. Les de tallar paper no serveixen. 2. Enrotlla el tub de coure al voltant d’un llapis per donar-li la forma de la figura. N’hi ha prou amb un parell de voltes. 3. Fes dos forats al pot de plàstic en un dels seus extrems perquè hi puguin passar els caps del tub de coure, tal com es mostra a la figura. Procura no fer els forats molt avall, de manera que els tubs de coure surtin de la base del pot per damunt de la línia de flotació. 4. Doblega els tubs perquè els caps quedin sota la superfície de l’aigua. 5. Omple d’aigua el tub de coure. 6. Posa l’espelma sota l’espiral de coure i encén-la. Si tot va bé, veuràs que surten petites bombolles dels tubs i que el pot es pot desplaçar per l’aigua d’una banyera o d’una pica. No cal que tornis a omplir els tubs d’aigua. El vapor, quan surt, crea un buit. L’aigua torna a entrar pels tubs i es repeteix el procés.

QÜESTIONS 1

Fes el muntatge anterior, comprova que funciona i respon les preguntes següents: a) Explica per què el vaixell avança a estrebades. b) En comptes de dues espires, fes-ne tres. El vaixell va més de pressa o més a poc a poc? Per què?

30

쮿 GUIA TECNOLOGIES TERCER ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © GRUP PROMOTOR SANTILLANA EDUCACIÓ, SL 쮿

877542 _ 0019-0052.qxd

1

10/7/07

08:56

Página 31

REFORÇ

FITXA 4

LECTURA. LA CONTAMINACIÓ CAUSADA PER L’ÚS DE COMBUSTIBLES FÒSSILS

La contaminació atmosfèrica es produeix quan s’expulsen certs gasos a l’atmosfera. Tots els combustibles fòssils afegeixen agents nocius a l’atmosfera en el moment de cremar-se. Aquí tens els més nocius que coneixem.

■ Diòxid de carboni

✧ Partícules de pols

❖ Diòxid de sofre

✤ Metà

✩ Òxids de nitrogen

✻ Ozó

Tots els transports actuals es mouen cremant derivats dels petroli: dièsel per a vaixells i automòbils, gasolina per a automòbils, fuel per a vaixells i querosè per a avions.

Les centrals tèrmiques cremen carbó, fuel i gas. ■ ❖ ✩ ✧ ✻

Les fuites de gas en les explotacions petrolíferes són contínues. Aquest gas consisteix fonamentalment en metà. PERÒ, QUIN ÉS EL PROBLEMA AMB AQUESTS GASOS? ■ ❖ ✩ Són gasos anomenats d’efecte hivernacle. Permeten passar la llum i la calor del Sol des de l’espai a la Terra, però després la deixen escapar amb dificultat. El resultat és que la temperatura del planeta augmenta. Es poden produir grans canvis en el clima i el desglaç dels pols, per això certes zones costaneres podrien quedar inundades.

❖ ✩ En barrejar-se amb aigua en la pluja, produeixen àcid sulfúric i àcid nítric dissolts. Aquesta barreja de pluja i àcid s’anomena pluja àcida i és capaç d’atacar les fulles de les plantes i destruir-les. Alguns boscos d’Alemanya han desaparegut a causa d’aquest fenomen.

✻ ✧ ✩ Formen una boira fosca i pesant a nivell de terra que irrita els ulls i els pulmons. En diem smog o boira fotoquímica. Si vius en una gran ciutat, és molt corrent que es formi a l’hivern, quan, a més dels automòbils, les calefaccions funcionen a plena potència.

QÜESTIONS 1

Coneixes cap mitjà de transport que no contamini l’atmosfera? L’utilitzes sovint? I la teva família?

2

Examina i enumera les fonts de contaminació que hi ha a la teva localitat. Fes una taula on es relacionin la font de contaminació i els problemes que causa. Afegeix una entrada a la taula i proposa solucions possibles per als problemes que causa o bé de substitució de la font de contaminació.

쮿 GUIA TECNOLOGIES TERCER ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © GRUP PROMOTOR SANTILLANA EDUCACIÓ, SL 쮿

31

877542 _ 0019-0052.qxd

1

10/7/07

08:56

Página 32

AMPLIACIÓ

FITXA 5

PRODUCCIÓ D’ENERGIA ELÈCTRICA

Hi ha diferents mètodes de producció d’energia elèctrica, que van des dels convencionals fins als alternatius. La implantació de fonts d’energia alternatives depèn, desgraciadament, de decisions polítiques.

QÜESTIONS 1

Indica els avantatges i els inconvenients que presenten les distintes formes d’obtenir l’energia elèctrica.

AVANTATGES

INCONVENIENTS

Central nuclear

Central eòlica

Central hidràulica

Central tèrmica

2

Elabora els esquemes bàsics de funcionament d’una central hidràulica i d’una central tèrmica. • Central hidràulica:

• Central tèrmica:

32

쮿 GUIA TECNOLOGIES TERCER ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © GRUP PROMOTOR SANTILLANA EDUCACIÓ, SL 쮿

877542 _ 0019-0052.qxd

1

10/7/07

08:56

Página 33

AMPLIACIÓ

FITXA 6

DISTRIBUCIÓ I CONSUM

Un cop generada l’energia, s’ha de transportar als punts de consum. Les companyies elèctriques disposen d’una sèrie de xarxes de distribució capaces de transportar-la, encara que cal evitar sempre els recorreguts llargs a causa de les pèrdues que es produeixen, així com també un increment en els costos.

QÜESTIONS 1

Indica la tensió en les diferents etapes de transport de l’energia elèctrica, des de la generació fins al consum.

ETAPES

TENSIÓ

Generació Centrals elèctriques Transport Subestació transformador d’elevació Transport línia d’alta tensió Subestació transformació de distribució Distribució i consum Centre de transformació Habitatges

2

Calcula el consum dels aparells elèctrics de casa teva. Si sabem que el cost aproximat d’1 kWh és de 0,09 €, quins són més barats? COST DIARI APARELLS

TEMPS DE

POTÈNCIA ELÈCTRICA

ELÈCTRICS

FUNCIONAMENT (H)

(KW)

C (€) = P (kW) ⋅ t (h) ⋅

0,09 € kWh

Llum Microones Cuina elèctrica Rentadora Planxa Televisor Frigorífic Ordinador

쮿 GUIA TECNOLOGIES TERCER ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © GRUP PROMOTOR SANTILLANA EDUCACIÓ, SL 쮿

33

877542 _ 0019-0052.qxd

1

10/7/07

08:56

Página 34

AMPLIACIÓ

FITXA 7

UN FORN SOLAR (I)

Tal com has après en aquesta unitat, l’energia solar és gratuïta i pràcticament inexhaurible. La podem transformar directament en electricitat per mitjà de cèl·lules fotovoltaiques, però són bastant cares de fabricar. En canvi, resulta relativament senzill fer servir la llum solar per escalfar materials, fins i tot a temperatures elevades.

PROCEDIMENT UN FORN SOLAR PARABÒLIC G

E

H

F

C

A B

D

Necessitaràs els materials següents: • A i B. Dues planxes de cartó pedra o de contraplacat. El gruix no ha d’ultrapassar 1 cm. Les dimensions han de ser de 60 x 100 cm. • C, D, E i F. Quatre llistons de fussta amb una longitud de 60 cm. La secció pot ser quadrada o rectangular, almenys de 4 x 4 cm. • G. És l’element més important. Es tracta d’un plàstic de tipus mirall. És fàcil trobar-lo en botigues especialitzades. Ha de ser flexible i tenir una de les superfícies completament emmirallada. Les dimensions han de ser de 150 x 60 cm. El gruix ha de ser l’adient per aguantar la curvatura que es mostra a l’esquema, però sense que s’arribi a trencar. • H. 80 espigues de fusta per unir planxes de fusta. El diàmetre ha de ser de 6 mm, i la longitud, no inferior a 3 cm. També necessitaràs 16 cargols de fusta de 3 cm o més de llarg, un trepant i una broca perr a fusta de 6 mm. Un tros de filferro d’uns 70 cm completarà tot el que necessites per muntar aquest forn solar.

34

쮿 GUIA TECNOLOGIES TERCER ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © GRUP PROMOTOR SANTILLANA EDUCACIÓ, SL 쮿

877542 _ 0019-0052.qxd

1

10/7/07

08:56

Página 35

AMPLIACIÓ

FITXA 8

UN FORN SOLAR (II)

PROCEDIMENT 5

UN MIRALL PARABÒLIC

5

5 5

5

5

5

Ara construirem un mirall parabòlic que concentri tota la llum rebuda en una sola zona, de manera que augmenti la temperatura. Ens basem en una figura geomètrica, la paràbola, que pots veure a la figura.

Focus 5

5

5

5

Si un mirall té forma parabòlica, tots els raigs de llum que incideixen paral·lelament en el seu eix central en qualsevol lloc de la superfície es dirigeixen cap a una zona anomenada focus. Amb el nostre experiment aconseguirem concentrar tots els raigs de llum del muntatge al llarg d’un eix centrat en el focus del mirall parabòlic. En aquest lloc la temperatura s’elevarà prou per fer bullir l’aigua o cuinar aliments. MUNTATGE 1. El primer que has de fer és unir els dos rectangles de cartó pedra o de contraplacat (A i B). Uneix les dues cares amb un parell de serjants o tres o quatre clauets que després puguis enretirar amb facilitat. Es tracta de fer forats perfectament simètrics en aquestes planxes, per això cal perforar-les unides i sense que es moguin entre elles.

DES DE BAIX

5

36,9

10

30,5

15

24,9

20

20,0

25

15,9

30

12,5

35

9,9

40

8,0

45

6,9

50

6,5

55

6,9

60

8,0

65

9,9

70

12,5

75

15,9

80

20,0

85

24,9

90

30,5

95

36,9

5 cm 6

Forats on introduir les espigues

5

5

DISTÀNCIA EN CM

Origen

6,5 cm 6

DISTÀNCIA EN CM DES DE L’ESQUERRA

2. Amb les dades de la taula de l’esquerra has de procedir a perforar les dues xapes amb la broca de 6 mm. Les mides de la taula són per als forats de la part superior. Per cada forat que facis a la part superior, n’has de fer un altre a sota seu, a una distància en vertical d’1 cm.

3. Tot seguit separa les dues fustes i introdueix les espigues de fusta (H) en cadascun dels forats que has fet a les dues fustes. Fes-ho de manera que sobresurtin més per un costat que per l’altre. El costat per on sobresurten més les espigues ha de ser el que quedi cap endins del muntatge; és a dir, cap al mirall.

쮿 GUIA TECNOLOGIES TERCER ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © GRUP PROMOTOR SANTILLANA EDUCACIÓ, SL 쮿

35

877542 _ 0019-0052.qxd

1

10/7/07

08:56

Página 36

AMPLIACIÓ

FITXA 8 (CONTINUACIÓ)

UN FORN SOLAR (II)

4. Així creem un marc per on més tard podrem introduir el plàstic especulat i forçar-lo a adquirir la forma d’una paràbola, però abans hem d’acabar de muntar la caixa. Agafa els llistons C, D, E i F i cargola’ls tal com s’indica en el primer esquema. Si tot ha quedat ben muntat, tindràs un parell de panells prou travats perquè no es moguin en traslladar-los d’un lloc a un altre. 5. A continuació introdueix el plàstic especulat entre els dos rengles de guies que has creat amb les espigues de fusta. La part especular del plàstic ha de quedar a la zona còncava del muntatge. Vés amb molt de compte en aquest punt de la pràctica, ja que el plàstic es pot trencar.

50 cm 6

5

5

6. Per acabar, ens falta localitzar on és situat el focus; és a dir, el punt (en aquest cas, l’eix) on es concentren tots els raigs de llum que incideixen sobre el mirall del focus. En el cas concret d’aquesta paràbola, es troba a 50 cm de l’esquerra i a 16,7 cm del fons. Amb la broca de 6 mm fes un forat als dos costats, de manera que puguis passar un filferro o una tija d’acer d’un costat a l’altre. Aquest és l’eix del focus.

Origen 6

16,7 cm

PRACTICA Duu a terme el muntatge anterior. Tot seguit fes els experiments següents, procurant sobretot que el mirall quedi dirigit cap a la posició del Sol i en un dia assolellat. El mirall ha d’estar ben alineat quan s’il·lumini més intensament qualsevol objecte que situïs en el filferro del focus. Per apujar o abaixar la caixa i orientar-la, fes servir llibres, cadires, pedres o qualsevol tipus de material que l’aguanti bé. a) Traspassa una llimona amb el filferro situat al focus i espera 15 minuts. Descriu el que passa. b) Un suggeriment alimentari: traspassa una salsitxa amb el filferro situat al focus i gira-la una mica cada minut perquè la llum hi incideixi pertot arreu. Si el dia és calorós, en deu minuts tindràs una salsitxa rostida. c) Canvia el tros de filferro per una tija de fusta. Quant triga a cremar la tija?

Nota per al professor: El càlcul de la paràbola correspon a l’equació:

y = 0,015 ⋅ (x − 50)2 + 6,5 El factor 6,5 fa que el punt més baix de la paràbola es trobi a 6 cm del fons de la paret. S’hi han afegit 0,5 cm més perquè l’espiga superior quedi desplaçada precisament 0,5 cm. Aquest desplaçament, unit al centímetre que cal baixar per marcar l’espiga inferior, fa que el mirall segueixi més fidelment la paràbola original. El factor –50 restat a x ens desplaça l’eix de la paràbola de manera que quedi a la meitat del nostre muntatge. La posició del focus és donada, a l’eix, per (1/0,015)/4, i això dóna els 16,7 cm indicats. La superfície total de llum interceptada és de 0,6 m2, i això dóna una potència en un dia assolellat de més de 600 W. Evidentment, el resultat final depèn de la latitud i de l’època de l’any, però al maig en qualsevol lloc d’Espanya pot donar resultats espectaculars.

36

쮿 GUIA TECNOLOGIES TERCER ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © GRUP PROMOTOR SANTILLANA EDUCACIÓ, SL 쮿

877542 _ 0019-0052.qxd

1

10/7/07

08:56

Página 37

AMPLIACIÓ

FITXA 9

INFORME DE L’ONU

En aquesta fitxa et proporcionem un extracte d’un text de les Nacions Unides sobre el consum d’energia a escala mundial i les seves previsions de futur.

L’ENERGIA AL MÓN El 80 % del consum energètic mundial procedeix dels combustibles fòssils (petroli, gas natural i carbó); el seu ús emet gasos perjudicials que augmenten l’efecte hivernacle i escalfen el planeta. Amb les tendències actuals no es pot sostenir cap model de desenvolupament econòmic que sigui compatible amb la preservació del medi ambient. L’estudi estableix tres línies d’actuació imprescindibles (i rendibles): — més investigació, — més fonts renovables, — més eficàcia en el consum de cases, empreses i vehicles, que ara malgasten el 30 % de l’energia. Sense canvis legislatius adients, el seu cost inferior continuarà estimulant l’actual ús ineficaç dels combustibles fòssils tradicionals, i qualsevol model de desenvolupament econòmic serà «insostenible»; és a dir, incompatible amb la qualitat del medi ambient. És imprescindible utilitzar l’energia més eficaçment, sobretot en el punt final del seu ús: edificis, aparells elèctrics, vehicles i plantes de producció. «Durant els pròxims 20 anys», assenyala l’informe, «la quantitat d’energia primària necessària per a un servei donat es pot reduir, de forma rendible, entre un 25 i un 35 % als països industrialitzats». Aquest possible estalvi és encara més gran (fins a un 45 %) en la majoria dels països en desenvolupament, perquè els seus vehicles i equipaments estan menys optimitzats. Les tècniques necessàries per a aquests increments d’eficàcia ja existeixen. Però la seva aplicació es veu dificultada per una sèrie d’«imperfeccions de mercat», corregibles pels governs, entre les quals cal es-

mentar: la falta d’informació i preparació tècnica; la incertesa empresarial sobre la rendibilitat de les inversions en tecnologies d’alta eficàcia; la falta d’incentius per abordar-les. Actualment, les energies renovables (hidràulica, solar, eòlica, geotèrmica i per biomassa), que no emeten gasos perjudicials, satisfan el 14 % del consum energètic mundial. El fre principal al seu creixement és l’alt risc econòmic que comporten, però l’informe de l’ONU assenyala que els costos d’aquestes tecnologies han disminuït amb rapidesa fins al punt de ferles competitives enfront dels combustibles fòssils en alguns sectors, i sobretot en zones rurals. Es recomana que els Estats financin les primeres fases de la seva instal·lació i, alhora, augmentar els preus dels combustibles fòssils perquè reflecteixin els seus costos mediambientals. A més de l’augment de l’eficàcia i l’ús creixent d’energies renovables, es considera imprescindible investigar en noves tecnologies energètiques, sense excloure’n l’energia nuclear, la qual, a pesar dels seus nombrosos i greus inconvenients, continua oferint l’avantatge de no emetre gasos d’efecte hivernacle. [...] Les projeccions per als pròxims cent anys que presenta l’informe són molt dispars, segons que les decisions polítiques estimulin poc o molt l’ús racional i eficaç de l’energia. Si els governs no fan res, el desenvolupament serà incompatible amb la protecció del medi. [...] Organització de les Nacions Unides, 26 de setembre de 2000

QÜESTIONS 1

Fes un treball d’investigació i mira de localitzar al mapa d’Espanya les centrals hidràuliques, tèrmiques, nuclears, solars i eòliques més representatives.

2

Feu un debat a l’aula sobre centrals nuclears.

3

Quins són els inconvenients a l’hora d’utilitzar les energies alternatives? 쮿 GUIA TECNOLOGIES TERCER ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © GRUP PROMOTOR SANTILLANA EDUCACIÓ, SL 쮿

37

877542 _ 0019-0052.qxd

1

10/7/07

08:56

Página 38

AMPLIACIÓ

FITXA 10

BANC DE DADES. INFORMACIÓ COMPLEMENTÀRIA (I)

A LA XARXA

SECRETARIA D’ESTAT PER A L’ENERGIA www.mityc.es/energia/home.htm

TECNOCIÈNCIA. ESPECIAL ENERGIA www.tecnociencia.es/especiales/ energia/index.htm

INSTITUT NACIONAL D’ESTADÍSTICA www.ine.es

La web de la Secretaria d’Estat per a l’Energia. Dades de consum, energies renovables, impactes ambientals, noves mesures i iniciatives legislatives, etc. Molt completa.

Aquest web de la Fundació Espanyola de la Ciència i Tecnologia té una secció especial dedicada a l’energia, amb dades actuals, noves energies i tendències futures de recerca.

Vols conèixer totes les dades de producció, consum, importació, exportació i tipus d’energia produïdes a Espanya? Ho trobaràs a l’INE.

LA NASA PER A ESTUDIANTS www.ueet.nasa.gov/StudentSite/ engines.html

MOTOR OTTO cipres.cec.uchile.cl/~apacheco/ control/intro.html

«EL MUNDO» MOTOR elmundomotor.elmundo.es/ elmundomotor/

L’Agència Espacial Nord-americana (NASA) manté una pàgina excel·lent on explica el funcionament dels principals motors d’aviació i aeronàutica. Molt senzilla i il·lustrada.

Aquí trobaràs com funcionen els moderns motors de gasolina de quatre temps, els sistemes d’injecció de combustible, el conjunt utilitzat per reduir les emissions de gasos contaminants i el sistema per millorar el rendiment del motor.

És una web dedicada exclusivament a les notícies del món del motor: cotxes, motos, principis tècnics, salons, exposicions, etc. Ideal per estar al dia amb les últimes notícies.

Notes

38

쮿 GUIA TECNOLOGIES TERCER ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © GRUP PROMOTOR SANTILLANA EDUCACIÓ, SL 쮿

877542 _ 0019-0052.qxd

1

10/7/07

08:56

Página 39

AMPLIACIÓ

FITXA 11

BANC DE DADES. INFORMACIÓ COMPLEMENTÀRIA (II)

A LA XARXA

TECNOLOGIA I ENERGIA www.iter.es És una pàgina de l’Institut Tecnològic i de les Energies Renovables on es tracten a fons les distintes energies, amb monogràfics en PDF, a més de notícies, projectes i diversos productes relacionats amb aquest tipus d’energies.

REVISTA D’ENERGIES www.energias-renovables.com/ paginas/index.asp Pàgina de la revista Energías Renovables, en què s’ofereixen interessants articles i les últimes notícies sobre la generació d’energies renovables, instal·lacions, distribuïdors, etc.

PRODUCTORS D’ENERGIES RENOVABLES www.appa.es/dch/que_son_eerr.htm Web de l’associació Productors d’Energies Renovables-APPA on s’expliquen les diverses formes d’energies renovables; a més, es comparen aquestes energies amb les convencionals.

ENERGIES RENOVABLES smuz.cps.unizar.es/PlanEneW/teoria/ EnerRenovables/ EnerRenovables.html#INDICE Pàgina de la Universitat de Saragossa on s’ofereix informació sobre els tipus d’energies renovables (solar, fotovoltaica i tèrmica, eòlica, biomassa, hidràulica, geotèrmica i RSU), i els sistemes de captació i emmagatzematge d’aquestes energies.

RECURSOS MULTIMÈDIA www.indexnet.santillana.es/ secundaria/n3/Tecnologia/ 08multimediaAula.html

ENERGIES RENOVABLES science.howstuffworks.com/ channel.htm?ch=science&sub=subengineering

Web d’Indexnet de l’editorial Santillana. Conté una animació que explica la generació d’energia elèctrica a partir de fonts convencionals, així com també la seva distribució i transport.

Web en anglès on s’expliquen els sistemes tècnics d’aprofitament de diverses energies renovables.

Notes

쮿 GUIA TECNOLOGIES TERCER ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © GRUP PROMOTOR SANTILLANA EDUCACIÓ, SL 쮿

39

877542 _ 0019-0052.qxd

1

10/7/07

08:56

Página 40

AVALUACIÓ

FITXA 12

AVALUACIÓ

NOM:

CURS:

1

Defineix els termes següents: font d’energia renovable, reacció en cadena, góndola, biomassa, efeccte hivernacle.

2

Enumera els tipus de centrals solars. Explica les diferències i similituds que hi ha entre elles.

4

DATA:

Una central elèctrica genera 20.000 W de potència en una hora. A la central de transformació s’ear l’elecleva la tensió a 400 kV a fi de transporta tricitat per la xarxa. a) Quina intensitat circularà per la xarxa? b) Si es perden 2 kWh de l’energia transportada per dissipació en forma de calor, quantes calories s’han perdut? c) Si al centre urbà s’abaixa la tensió per al consum a 230 V, quina intensitat circularà?

5

3

40

Dibuixa el diagrama de blocs d’una central tèrmica de combustió i valora’n l’impacte ambiental.

Dibuixa una central hidroelèctrica amb les seves parts i explica’n el funcionament. Quiin impacte ambiental tenen aquests tipus d’instal·lacions?

쮿 GUIA TECNOLOGIES TERCER ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © GRUP PROMOTOR SANTILLANA EDUCACIÓ, SL 쮿

877542 _ 0019-0052.qxd

1

10/7/07

08:56

Página 41

AVALUACIÓ

FITXA 13

AUTOAVALUACIÓ

NOM:

1

2

CURS:

L’energia eòlica és una energia:

6

DATA:

En una central nuclear,, el reactor és el lloc on:

a) Renovable.

a) Es crema el combustible.

b) No renovable.

b) Té lloc la reacció de fissió.

c) Convencional.

c) S’acumula el combustible gastat amb anterioritat.

En una pila transformem:

d) Es genera l’electricitat.

a) L’energia química en energia mecànica. b) L’energia química en energia elèctrica.

7

c) L’energia elèctrica en energia tèrmica.

a) Central hidràulica.

d) L’energia lluminosa en energia elèctrica. 3

b) Central fotovoltaica. c) Central nuclear.

Per transporta ar energia elèctrica des de les centrals fins als llocs de consum: a) S’apuja la intensitat del corrent i se n’abaixa el voltatge.

Assenyala quina central no necessita turbines per u funcionament: al seu

d) Central tèrmica de carbó. 8

b) S’apuja el voltatge i se n’abaixa la intensitat.

El rotor és un element que capta l’energia del vent i la transforma en energia:

c) Es mantenen baixos el voltatge i la intensitat.

a) Mecànica.

d) S’apugen tant la intensitat com el voltatge.

b) Tèrmica. c) Nuclear.

4

En una central tèrmica de combustió: a) El vapor d’aigua mou les turbines acoblades a un generador.

9

Com a biomassa podem utilitzar: a) Urani.

b) L’aire mou les turbines.

b) Conreus energètics.

c) L’aigua en estat líquid mou les turbines.

c) Petroli.

d) El petroli mou les turbines. 10 5

La presa o embassament:

La pluja àcida la produeixen les centrals: a) Tèrmiques de combustió.

a) És on s’instal·la la turbina.

b) Nuclears.

b) És una conducció que torna l’aigua al riu un cop ha passat per la turbina.

c) Solars.

c) Es construeix normalment a la part superior del riu.

쮿 GUIA TECNOLOGIES TERCER ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © GRUP PROMOTOR SANTILLANA EDUCACIÓ, SL 쮿

41

877542 _ 0019-0052.qxd

1

10/7/07

08:56

Página 42

AVALUACIÓ

FITXA 14

SOLUCIONS

NOM:

CURS:

DATA:

AVALUACIÓ 1

Defineix els termes següents: font d’energia renovable, reacció en cadena, góndola, biomassa, efectte hivernacle.

Dibuixa una central hidroelèctrica amb les seves parts i explica’n el funcionament. Quin impacte ambiental tenen aquests tipus d’instal·lacions?

3

Font d’energia renovable: la font d’energia que és inexhaurible o que es reposa en un curt període de temps.

Vegeu la resposta i l’explicació a la pàgina 99. Una central elèctrica geenera 20.000 W de potència en una hora. A la central de transformació s’eleva la tensió a 400 kV a fi de transportar l’electricitat per la xarxa.

4

Reacció en cadena: reacció que es produeix quan un nucli atòmic provoca una reacció nuclear en altres nuclis i aquests, al seu torn, desencadenen la reacció d’altres de diferents.

a) P = 20 000 W = 2 ⋅ 104 W

Góndola: part constituent d’un aerogenerador que acompleix la funció de contenir el multiplicador i el generador o alternador.

V = 400 kV = 4 ⋅ 105 V → → I = P = 2 ⋅ 104 = 0,05 A V 4 ⋅ 105

Biomassa: tota la matèria de la Terra que té vida o que té el seu origen en la matèria viva.

b) 2 kWh ⋅ 3 600 000 = 7 200 000 J =

Efecte hiveernacle: increment de la temperatura de l’aire de l’atmosfera terrestre causada per la reflexió de la radiació infraroja a conseqüència de la presència de gasos com el CO2. 2

= 30 096 000 cal ≈ 30,1 ⋅ 106 cal c) P = 20 000 W = 2 ⋅ 104 W; V = 230 V

I = P = 2 ⋅ 104 = 86,96 A V 230

Enumera els tipus de centrals solars. Explica les diferències i similituds que hi ha entre elles.

5

Tèrmiques i fotovoltaiques.

5

Dibuixa el diagrama de blocs d’una central tèrmica de combustió i valora’n l’impacte ambientall.

Similituds: totes dues generen electricitat. A més, les centrals solars tèrmiques obtenen l’energia concentrant la radiació del Sol amb miralls o heliòstats i transmetent la calor a un fluid tèrmic. Aquesta calor és capaç d’evaporar aigua i generar vapor que mou un alternador.

Les centrals tèrmiques de combustió tenen un gran impacte ambiental a causa de l’emissió de partícules sòlides i gasos contaminants que generen una gran pol·lució atmosfèrica. Aquests gasos, a més, eleven la temperatura global del planeta perquè incrementen l’efecte hivernacle. També produeixen pluja àcida, que destrueix boscos, acidifica rius i llacs i deteriora els edificis de la ciutat. L’extracció de combustibles fòssils i el seu transport són també agressius (mineria a cel obert, plataformes petrolíferes, marees negres, ruptura d’oleoductes). Cal tenir en compte, a més, que a les zones on hi ha aquestes instal·lacions es produeix un escalfament de l’aigua que altera l’ecosistema aquàtic i fomenta la proliferació d’algues que exhaureixen l’oxigen dissolt a l’aigua, la qual cosa provoca la mort dels peixos.

Diferències: a les centrals solars tèrmiques de torre central, tots els heliòstats dirigeixen els raigs solars cap a un sol punt. La solar fotovoltaica transforma la radicació solar directament en energia elèctrica de corrent continu per mitjà de l’ús de panells fotovoltaics, per això necessita un grup inversor. Les solars tèrmiques generen corrent altern, perquè utilitza alternadors.

AUTOAVALUACIÓ 1

42

a;

2

b;

3

b;

4

a;

5

c;

6

b;

7

b;

8

a;

9

b; 10 a.

쮿 GUIA TECNOLOGIES TERCER ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © GRUP PROMOTOR SANTILLANA EDUCACIÓ, SL 쮿

877542 _ 0019-0052.qxd

1

10/7/07

08:56

Página 43

CONTINGUTS PER SABER-NE MÉS...

FITXA 15

FONTS D’ENERGIA RENOVABLES I NO RENOVABLES

NOM:

CURS:

DATA:

L’energia i les fonts d’energia L’energia és allò que pot produir un treball o actuar sobre un cos. Hi ha moltes formes d’energia, per exemple: l’energia elèctrica, l’energia calorífica, l’energia mecànica, l’energia atòmica, etc. Una font d’energia és tot allò capaç de produir una o diverses formes d’energia. Per exemple, el carbó és una font d’energia perquè quan crema genera energia calorífica. També el vent és una font d’energia, perquè quan mou les aspes d’un generador en una central eòlica pot produir electricitat.

Torre petrolífera.

1

Diferenciar entre energia i font d’energia. Escriu al costat de cada concepte si consideres que és una energia o una font d’energia: El Sol

La llum

L’electricitat

L’urani

La calor

La biomassa

El vent

L’energia cinètica

El petroli 2

Diferenciar entre fonts d’energia renovaables i no renovables. És senzill diferenciar les fonts d’energia renovables de les no renovables seguint aquest exemple: El Sol és una font d’energia lluminosa que, per mitjà de panells solars, es pot convertir en energia elèctrica. Tant si utilitzem un sol panell per a la calefacció d’una casa com cinc-cents panells per a la il·luminació d’un poble, el Sol té la mateixa energia. L’energia solar és una energia renovable. El carbó és una substància que es va formar per la descomposició i fossilització de grans masses de vegetals, principalment durant l’Era Primària. El carbó és una font d’energia perquè quan crema produeix energia calorífica que es pot utilitzar per obtenir altres formes d’energia. Si fem servir una tona de carbó per encendre un forn, utilitzarem la mateixa quantitat per encendre deu forns? La resposta és no. Si només es fes servir el carbó com a font d’energia, aquest s’acabaria exhaurint. El carbó és un exemple d’energia no renovable.

3

Identificcar fonts d’energia renovables i no renovables. Uneix cadascuna de les fonts d’energia següents amb el terme correcte. Biomassa • Energia hidroelèctrica • Energia nuclear •

• Renovable

Energia eòlica • Petroli •

• No renovable

Gas natural • Energia maremotriu • 쮿 GUIA TECNOLOGIES TERCER ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © GRUP PROMOTOR SANTILLANA EDUCACIÓ, SL 쮿

43

877542 _ 0019-0052.qxd

1

10/7/07

08:56

Página 44

CONTINGUTS PER SABER-NE MÉS...

FITXA 16

EL CARBÓ

NOM:

CURS:

DATA:

Història del carbó El carbó és un combustible sòlid format principalment per carboni i el seu origen és vegetal. Durant el període carbonífer de l’Era Primària (fa uns 300 milions d’anys), a la Terra hi havia enormes extensions pantanoses poblades d’una variada vegetació, principalment falgueres gegants. Aquestes falgueres, quan morien, quedaven enterrades dins el fang del pantà i es començaven a descompondre. Tota matèria orgànica és formada principalment per carboni, hidrogen i oxigen, a més d’altres elements. Al llarg de la descomposició, anaven perdent àtoms d’hidrogen i oxigen i, per tant, s’enriquien en carboni. Amb el pas del temps, aquests pantans es van cobrir de sediments i van quedar enterrats a grans profunditats, per això van ser sotmesos a pressions i temperatures molts altes, que van fer que la seva composició fos exclusivament carboni. Aquesta descripció correspon al tipus de carbó anomenat antracita, que és el més antic i el de més poder calorífic. Els altres tipus de carbó segueixen un procés similar, però, com que són més recents, no contenen tant carboni, fins a arribar a la torba, que es va formant avui dia. 1

Identificar els tipus de carbó i les seves propietats. Completa la taula següent: Nom

Cont. en carboni

Antiguitat

Poder calorífic

Antracita Hulla

Antic 50-70 %

Jove Actual

2

Baix

Descriure els processos d’extraccióó del carbó. Completa el text següent: El carbó s’extreu normalment de __________ subterrànies. Queden poques __________ perquè normalment estan exhaurides. Abans d’obrir una mina cal fer una __________ per saber si la seva explotació serà rendible. De vegades, com que la formació del carbó està a una __________ massa gran, o té un contingut baix en __________ , la seva extracció no és aconsellable. La primera cosa que cal fer amb el carbó és __________ per eliminar les de __________ . Després es __________ i __________ .

3

Conèixer alguns usos del carbó en la història. Escriu «cert» o «fals» al costat de cadascuna de les frases següents: El carbó no es va conèixer fins a l’edat mitjana. A l’edat mitjana es va començar a utilitzar per produir calor. La seva vertadera importància arriba a final del segle XVIII. Les locomotores primitives feien servir petroli pur. Avui dia, ha estat desplaçat pel petroli. El seu ús principal és a les centrals nuclears. En una central tèrmica el carbó es fa servir per evaporar aigua. El carbó s’utilitza en la metal·lúrgia de l’acer.

44

쮿 GUIA TECNOLOGIES TERCER ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © GRUP PROMOTOR SANTILLANA EDUCACIÓ, SL 쮿

877542 _ 0019-0052.qxd

1

10/7/07

08:56

Página 45

CONTINGUTS PER SABER-NE MÉS...

FITXA 17

EL PETROLI (I)

NOM:

CURS:

DATA:

Història del petroli El petroli és un líquid viscós d’origen natural, anomenat també petroli cru, o simplement cru, amb una olor molt característica, compost d’una barreja de diverses substàncies orgàniques, anomenades hidrocarburs. El petroli s’utilitza principalment per obtenir combustibles, però també té una àmplia aplicació en la fabricació de molts materials, com ara plàstics, pintures, productes tèxtils, etc. Avui dia, tots els països tenen una gran dependència del petroli, especialment del seu ús com a primera matèria dels combustibles per al transport. Encara que és un producte conegut des de l’antiguitat, el seu ús industrial no va començar fins a mitjan segle XIX. Abans s’havia fet servir tan sols amb finalitats medicinals, per impermeabilitzar teixits o impregnar torxes. A diferència del carbó, el petroli es va formar a partir de l’acumulació de grans quantitats de petits éssers marins vius, principalment animals, que en morir van quedar barrejats amb sorres fines en conques marines tranquil·les. A mesura que augmentava el gruix dels sediments, aquests s’enfonsaven pel seu propi pes. Com que aquest fenomen es va prolongar durant milions d’anys, van arribar a grans profunditats i van ser sotmesos a pressions fortíssimes i a temperatures molt elevades. Es calcula que aquests processos van començar fa uns 100 milions d’anys i continuen produint-se avui dia.

1

Conèixer la terminologia dels jaciments de petroli. Llegeix al teu llibre les definicions de les paraules següents i escriu-les: Hidrocarbur:

Roca mare:

Magatzem:

Trampa de petroli:

2

Diferenciar els processos de formació del carbó i el petroli. A continuació de cadascuna de les frases següents, escriu «carbó», «petroli» o tots dos, segons el que pensis que es correspon amb el procés de formació de l’un o de l’altre. Es forma a partir de restes vegetals. La seva formació va començar fa 100 milions d’anys. Es diposita en conques marines tranquil·les. Es diposita en zones pantanoses. Els sediments es van enfonsant al llarg del temps. Es forma a partir de petits animals marins. La seva formació va començar fa 300 milions d’anys. Els sediments, quan arriben a grans profunditats, es veuen sotmesos a pressions i temperatures molt altes.

쮿 GUIA TECNOLOGIES TERCER ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © GRUP PROMOTOR SANTILLANA EDUCACIÓ, SL 쮿

45

877542 _ 0019-0052.qxd

1

10/7/07

Página 46

CONTINGUTS PER SABER-NE MÉS...

FITXA 18

EL PETROLI (II)

NOM:

1

08:56

CURS:

DATA:

Explicar breument la formació del carbó i del petroli. De les frases anteriors selecciona les que pertanyen al carbó, ordena-les i construeix una frase explicant el procés de formació del carbó. Fes després el mateix per al petroli. El carbó:

El petroli:

2

Descriure breument els processos de localització i extracció del petroli. Completa les frases següents: Per localitzar les possibles __________ cal fer __________ del terreny, a la recerca de __________ geològiques que indiquin la possibilitat que hi hagi una __________. Aquestes prospeccions utilitzen una tècnica que estudia la propagació de les __________. Per obrir un pou petrolífer es __________ el subsòl amb una màquina que té __________ , i la seva punta s’ha fabricat amb __________. Al mateix temps que es perfora, cal __________ a fi d’evitar que les produïdes per la __________ la puguin trencar. Finalment, s’instal·la __________ per __________ el petroli.

3

Identificar produ uctes procedents de la destil·lació fraccionada del petroli. Ordena, de la temperatura d’obtenció més baixa a la més alta, els següents productes derivats del petroli: • Fueloil, butà, gasoli, lubricants, gasolina, querosè, dissolvents, ceres.

4

Enumerar algunes aplicacions dels derrivats del petroli. Escriu algunes aplicacions dels derivats del petroli en cadascun dels àmbits següents, que no incloguin el del transport: Medicina:

Agricultura:

Alimentació:

Fibres tèxtils:

Embalatges:

46

쮿 GUIA TECNOLOGIES TERCER ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © GRUP PROMOTOR SANTILLANA EDUCACIÓ, SL 쮿

877542 _ 0019-0052.qxd

1

10/7/07

08:56

Página 47

CONTINGUTS PER SABER-NE MÉS...

FITXA 19

EL GAS NATURAL

NOM:

CURS:

DATA:

Història del gas natural El gas natural es forma d’una manera semblant al petroli i, gairebé sempre, la seva formació és simultània; és a dir, el seu origen és el de les restes orgàniques de petits animals i plantes marines que queden enterrats sota piles enormes de sediments i sotmesos a pressions i temperatures molt altes. Moltes vegades, quan es fa una perforació per extreure petroli, aquest sorgeix acompanyat de gas. Com que és més poc dens, el gas ocupa la part superior de la trampa de petroli, encara que en altres casos, i segons les característiques del terreny, pot emigrar a altres parts de la formació molt distants de la bossa de petroli. El gas natural és una barreja d’hidrocarburs, principalment el més lleuger, el metà, acompanyat d’altres hidrocarburs també lleugers, com l’età, el propà i el butà. Un cop separats el propà i el butà, el gas resultant té una aplicació fonamentalment com a combustible en els àmbits domèstic i industrial. Es transporta directament amb conduccions anomenades gasoductes. 1

Conèixer conceptes bàsics del gas natural. Escriu «cert» o «fals» al costat de les frases següents que es refereixen al gas natural: La formació del gas és semblant a la del petroli. És una font d’energia renovable. Al ritme actual de consum, la seva existència durarà aproximadament un segle. Sol estar associat a jaciments de petroli. Només es troba en jaciments de petroli. Es transporta en canonades anomenades gasoductes. Els productors principals són Rússia i el Pròxim Orient. El seu ús principal és el de combustible. No es pot utilitzar en automoció. El gas natural té aplicacions en la indústria química.

2

Identifficar alguns avantatges de l’ús del gas natural. Completa les frases següents: La combustió del gas natural és molt __________ en comparació de la d’altres __________ , com el __________ i el __________. El gas natural suposa un __________ del consum energètic mundial i aquesta xifra va en __________ alhora que disminueix el consum del __________. La raó principal és que el consideren una __________ , ja que redueix les emissions de __________ a l’atmosfera.

쮿 GUIA TECNOLOGIES TERCER ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © GRUP PROMOTOR SANTILLANA EDUCACIÓ, SL 쮿

47

877542 _ 0019-0052.qxd

1

10/7/07

08:56

Página 48

CONTINGUTS PER SABER-NE MÉS...

FITXA 19 (CONTINUACIÓ)

EL GAS NATURAL

NOM:

3

4

CURS:

DATA:

Reconèixer termes relacionats amb el gas natural. A la sopa de lletres busca vuit paraules relacionades amb el gas natural. I

R

S

O

S

A

G

R

I

E

U

L

Q

E

D

O

T

M

N

T

S

T

U

E

Q

A

T

E

M

A

P

K

N

E

G

O

R

T

I

N

R

I

P

R

E

G

U

T

I

H

O

R

B

L

E

N

T

A

X

P

P

E

S

T

R

U

M

T

A

L

A

S

I

T

B

U

T

A

Z

X

Y

C

M

A

S

T

I

D

R

U

E

T

C

U

D

O

S

A

G

X

Recollir dades sobre el gas natural a Espanya. Localitza a Internet algunes dades sobre la producció i el consum de gas natural a Espanya. Fes servir algun cercador, com el Google, i hi introdueixes «jaciments de gas a Espanya». • Elabora un informe recollint dades sobre els aspectes que consideris més interessants, per exemple: Proveïment propi i d’importació. Els diferents mercats a què va destinat el consum de gas natural. Xifres de clients en els diversos mercats. La xarxa de gasoductes a Espanya. Localització dels jaciments de gas a Espanya. Estudi comparatiu del consum de gas a Espanya.

48

쮿 GUIA TECNOLOGIES TERCER ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © GRUP PROMOTOR SANTILLANA EDUCACIÓ, SL 쮿

877542 _ 0019-0052.qxd

1

10/7/07

08:56

Página 49

FITXA 20

COM FUNCIONEN LES CENTRALS ELÈCTRIQUES? (I)

NOM:

1

CONTINGUTS PER SABER-NE MÉS...

CURS:

DATA:

Interpretar esquemes de centrals. Les centrals tèrmiques proporcionen energia a partir d’un combustible o bé a partir de la llum del sol. • Retola els elements d’una central tèrmica de combustibles fòssils. Caldera Generador Turbines Transformador Cremador Combustible Escalfadors Bombes d’aigua Torre de refrigeració Condensador • Retola ara els elements d’una central tèrmica nuclear. Reactor Barres de combustible Torre de refrigeració Sala de control Turbines Generador Transformador Condensador Bombes d’aigua • Explica ara com s’utilitza una energia renovable: l’energia solar. Caldera Turbina Generador Transformador Miralls orientables Bomba Fonts d’energia (llum) Transformador Condensador • Per què les centrals tèrmiques se situen al costat d’un riu, un llac o el mar? Quin paper tenen, en totes elles, les bombes d’aigua? • Escriu una llista amb els elements comuns en totes les centrals tèrmiques. • Quins elements diferencien principalment una central nuclear de les altres centrals tèrmiques? 쮿 GUIA TECNOLOGIES TERCER ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © GRUP PROMOTOR SANTILLANA EDUCACIÓ, SL 쮿

49

877542 _ 0019-0052.qxd

1

10/7/07

08:56

Página 50

COM FUNCIONEN LES CENTRALS ELÈCTRIQUES? (II)

NOM:

1

CONTINGUTS PER SABER-NE MÉS...

FITXA 21

CURS:

DATA:

Interpretar esquemes sobre la distribució de l’energia elèctrica. Des que es produeix l’energia elèctrica fins que pot ser consumida a llars o indústries, cal transportar el corrent elèctric. • Observa l’esquema de la distribució de l’energia elèctrica i assenyala-hi: On es produeix l’energia elèctrica. Quin tipus de central hi ha representat a l’esquema? Com es connecta aquesta energia elèctrica amb la xarxa elèctrica. On s’eleva la tensió del corrent elèctric per minimitzar les pèrdues energètiques durant el transport. Quins són els elements necessaris per transportar el corrent elèctric des d’una central fins a una ciutat. On es redueix el valor de la tensió del corrent perquè el puguin utilitzar les màquines d’una indústria o els electrodomèstics d’un habitatge.

2

Observar fotografies. Alguns dels elements que has observat en els esquemes anteriors es poden identificar observant exteriorment una central elèctrica, però d’altres no. • Observa les fotografies i indica quin tipus de central elèctrica hi ha representada en cadascuna.

• Completa un quadre amb els elements que hagis identificat en cadascuna de les centrals. Es veu el generador? I les turbines? Tenen totes les centrals torres de refrigeració? Per què? Contaminen el medi ambient les centrals de les fotografies? De quina manera?

50

쮿 GUIA TECNOLOGIES TERCER ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © GRUP PROMOTOR SANTILLANA EDUCACIÓ, SL 쮿

877542 _ 0019-0052.qxd

1

10/7/07

08:56

Página 51

CONTINGUTS PER SABER-NE MÉS...

FITXA 22

QUÈ SÓN LES FONTS D’ENERGIA ALTERNATIVES?

NOM:

CURS:

DATA:

Noves fonts per satisfer la demanda creixent d’energia El desenvolupament de la tecnologia ha originat un augment en la demanda d’energia per fer funcionar les màquines. Des de final del segle XIX, l’energia utilitzada a llars i indústries és fonamentalment elèctrica, enfront del carbó o el gas utilitzats tradicionalment. L’energia elèctrica no resulta gaire contaminant en el moment de consumir-la (no s’emeten gasos, perquè no es fa cap combustió), però abans cal produir-la. Com ja saps, la generació d’energia elèctrica té sovint conseqüències negatives per al medi ambient. Per exemple, les centrals tèrmiques de combustibles fòssils generen contínuament gasos contaminants, les centrals nuclears produeixen residus molt contaminants, etc. A més, durant l’explotació dels recursos naturals (extracció de petroli, gas, etc.), l’impacte paisatgístic és enorme. També coneixes l’existència de fonts d’energia, anomenades fonts alternatives, en contraposició a les fonts tradicionals, que permeten aprofitar recursos energètics naturals ocasionant menys perjudicis al medi ambient. Algunes de les més utilitzades són l’energia solar i l’energia eòlica, però també s’intenta aprofitar l’energia per altres mitjans: energia geotèrmica, energia maremotriu, energia de la biomassa. 1

Molí d’una central eòlica.

Conèixer les característiques de les fonts d’energia alternatives. • Llegeix atentament les afirmacions següents i assenyala quines són certes i quines falses. Avui dia, les fonts d’energia alternatives són més utilitzades que les fonts d’energia tradicionals. Les fonts d’energia alternatives no causen cap impacte en el paisatge. Les fonts alternatives són més eficaces que les fonts tradicionals; és a dir, una central solar produeix més energia elèctrica que una central nuclear. El procés de generació d’energia a partir de fonts alternatives és menys contaminant que a partir de combustibles com el petroli o el carbó. L’energia solar o l’energia eòlica es poden aprofitar cada dia en qualsevol regió d’Espanya. L’energia elèctrica produïda amb fonts alternatives té una qualitat inferior a la generada amb petroli, gas o combustibles nuclears. Resulta molt més barat produir energia a partir de fonts tradicionals, però no s’utilitzen mai.

2

Conèixer els avaantatges i els inconvenients de les fonts d’energia alternatives. • Completa la taula de la dreta anotant-hi alguns avantatges i inconvenients de dues fonts d’energia alternatives: l’energia solar i l’energia eòlica. • Què vol dir que moltes fonts d’energia renovables tenen un fort condicionant geogràfic?

Energia solar

Energia eòlica

Avantatges

Inconvenients

쮿 GUIA TECNOLOGIES TERCER ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © GRUP PROMOTOR SANTILLANA EDUCACIÓ, SL 쮿

51

877542 _ 0019-0052.qxd

Notes

52

10/7/07

08:56

Página 52