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L’ENERGIA
Il Sole fornisce il 99% dell’energia che si trova sulla Terra; il restante 1% viene dal calore interno
della Terra.
L’energia del Sole viene trasformata in energia chimica attraverso la fotosintesi clorofilliana.
Questa energia si trasmette agli animali erbivori e da essi ai carnivori e all’uomo. Con la
decomposizione degli organismi viventi si formano sostanze nutritive nel terreno che fertilizzano le
piante.
L’energia chimica presente negli organismi viventi può conservarsi: una parte, finita nel sottosuolo,
ha creato i combustibili fossili (carbone, petrolio, metano). Quest’ultimi bruciando liberano
l’energia che contengono.
L’energia non si consuma, ma si trasforma da una forma all’altra attraverso un
“convertitore” (per esempio l’automobile che trasforma l’energia chimica della benzina in energia
di movimento e termica).
Quando si passa da una forma di energia ad un’altra, la quantità di energia totale non
cambia; cambia la forma in cui si trova l’energia, che diverta sempre meno utilizzabile per
produrre lavoro.
E’ importante, quindi, migliorare il rendimento dei convertitori.
Il rendimento è il rapporto tra l’energia che viene trasformata in lavoro utile e l’energia totale
immessa nel convertitore.
ENERGIA UTILE
RENDIMENTO =
ENERGIA TOTALE FORNITA
FORME DI ENERGIA
L’energia può assumere forme diverse. L’energia che un corpo possiede potenzialmente è dovuta
alle caratteristiche fisiche o chimiche del corpo stesso o alla sua posizione nello spazio. Tale energia
si conserva fino a quando non si trasforma in un altro tipo di energia, legata al movimento, nella
quale qualcosa si muove (elettroni, corpi, molecole,…)
FORME DI ENERGIA POTENZIALE
ENERGIA GRAVITAZIONALE – dipende dalla posizione del corpo nello spazio: più è in alto e
più energia possiede
ENERGIA CHIMICA – dipende dalla struttura delle molecole di un corpo; è presente in ogni
sostanza, specialmente nelle molecole organiche (cibo e combustibili):
queste sostanze reagiscono con l’ossigeno (combustione) e liberano
calore.
ENERGIA ELASTICA – dipende dalla capacità di un corpo di allungarsi o comprimersi e
trasmettere l’energia potenziale accumulata a un altro corpo
ENERGIA STATICA – dipende dalla presenza di campi magnetici o elettrici presenti nello spazio
ENERGIA NUCLEARE – dipende dalla struttura del nucleo atomico; si può ottenere fondendo due
nuclei atomici “leggeri” (idrogeno, elio) o rompendo un nucleo atomico
“pesante” (uranio, plutonio)
FORME DI ENERGIA LEGATA AL MOVIMENTO (CINETICA)
ENERGIA CINETICA – dipende dal movimento di un corpo: più un corpo è veloce, maggiore è
l’energia cinetica che possiede
ENERGIA TERMICA – dipende dal movimento delle molecole di un corpo; più un corpo è caldo
più le sue molecole si muovono e, quindi, il corpo ha energia
ENERGIA SONORA – si trasmette attraverso onde: sono le vibrazioni sonore, trasmesse dalla
materia che vibra. La velocità delle onde sonore aumenta passando
dall’aria all’acqua a un solido; nel vuoto c’è il silenzio
ENERGIA LUMINOSA – è costituita da onde elettromagnetiche che nel vuoto si propagano alla
velocità della luce
ENERGIA ELETTRICA – è un flusso di cariche elettriche (elettroni) che si muovono lungo un
conduttore; è la forma di energia più versatile, perché è facile
trasmetterla e trasformarla
UNITA’ DI MISURA DELL’ENERGIA
Ogni forma di energia ha una sua unità di misura.
L’energia è definita come la capacità di un corpo di compiere un lavoro (energia di
movimento) o di poterlo compiere (energia potenziale).
Il JOULE (J) è l’unità di misura dell’energia cinetica, chimica, termica e del lavoro.
La CALORIA (cal) è l’unità di misura del calore (energia termica); misura anche l’energia chimica
contenuta nel cibo e nei combustibili fossili (1 cal = 4 J circa)
Il WATT (W) è l’unità di misura della potenza elettrica: indica la quantità di energia elettrica usata
da una macchina nell’unità di tempo
FONTI DI ENERGIA
NON RINNOVABILI
RINNOVABILI
CARBONE
PETROLIO
METANO
FISSIONE NUCLEARE (URANIO )
SOLE
ACQUA
VENTO
FUSIONE NUCLEARE (IDROGENO)
BIOMASSE
CALORE INTERNO DELLA TERRA