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