Temas 3, 4 y 5 Flashcards
¿Qué es la energía?
Energía: capacidad de un cuerpo para transformar un sistema o realizar un trabajo. La energía se puede acumular. No se crea ni se destruye, se transforma. Toda energía proviene del Sol (directa o indirectamente), salvo la energía del interior de la Tierra por volcanes, terremotos, etc.
Indica en qué unidades puede medirse la energía y la equivalencia entre ellas.
-Julios (J) –> SI
-Calorías (cal): calor necesario para elevar 1ºC, 1 gramo de agua a presión atmosférica normal. 1cal = 4,18J.
-Kilovatios-hora (Kwh): 1kwh = 3600J
¿A qué se llama energía cinética? ¿Y potencial? Escribe sus fórmulas, indicando que es cada término.
Ec: energía de movimiento: 1/2·m·v –>v=raíz de 2gh
Ep: energía de posición –>mgh
Em: Ec + Ep
¿Qué es la energía térmica o calorífica?
Energía asociada al movimiento de las partículas de un cuerpo.
¿De qué formas puede transmitirse el calor? Explica brevemente cada una de ellas.
-Conducción: contacto directo de un cuerpo más caliente a otro.
-Convección: en un mismo fluido, las partículas van hacia arriba.
-Radiación: mediante ondas electromagnéticas.
¿Qué es la energía química? Escribe su fórmula/s, indicando qué es cada término.
Cuando dos o más productos químicos reaccionan entre sí para formar uno nuevo.
-Sólidos y líquidos: Q=Pc·m
-Gaseosos: Q=Pc·V
¿Qué es el poder calorífico de un combustible?
En la energía química, es la cantidad de energía que proporciona un combustible por kg de masa (sólido/líquido) o por m³ (gaseoso)
¿Qué es la energía nuclear? Escribe su fórmula, indicando qué es cada término.
Energía contenida en el núcleo de los átomos.
Al fisionar un átomo de uranio o plutonio se obtiene una gran cantidad de energía en forma de calor.
También se puede obtener energía térmica al fusionar un núcleo de deuterio y otro de tritio, formando helio.
E=m·c² –>c es la velocidad d ela luz=3·10⁸ m/s
¿Qué es la energía eléctrica? Escribe su fórmula, indicando qué es cada término.
La proporciona la corriente eléctrica.
Es una energía de transporte, por lo que normalmente no es primaria ni final. Siempre se transforma y procede de otro tipo de energía.
Ee = P · t
¿Qué es el rendimiento de una máquina? Escribe su fórmula.
Relación entre el trabajo realizado por una máquina (o la energía que esta proporciona) y la energía que suministra.
Trabajo realizado / Energía suministrada.
En general, ¿qué tipo de máquinas son las que tienen un mayor rendimiento?
Radiador eléctrico, baterías, dinamo.
Explica por qué no es posible que una máquina tenga un rendimiento mayor a 1.
Porque implicaría que produce más energía o trabajo del que consume, y no cumpliría el principio de la conservación de energía.
Explica las transformaciones energéticas que tienen lugar en el funcionamiento de una máquina de vapor.
Eq - Et: el combustible (carbón o madera) se quema en una caldera liberando calor.
Et - Em: el calor convierte el agua en vapor a alta presión que hace girar una turbina.
Em - Eú: el movimiento mecánico se utiliza para realizar un trabajo, como mover una locomotora o generar electricidad.
¿Cómo se ha formado el carbón?
Proceden de restos vegetales y organismos vivos (plancton marino) que hace millones de años fueron sepultados por fenómenos naturales.
¿Qué tipos de carbones naturales o minerales conoces?¿En qué se diferencian unos de los otros?
PAHLT
-Primaria
-Antracita
-Hulla
-Lignito
-Turba
Se diferencian esi es compacto, % e carbono, Pc y época.
¿Qué 3 usos principales tiene el carbón?
-Fabricación de carbón de coque
-Obtención de productos industriales
-Producción de electricidad en centrales térmicas
¿Qué es y para qué se usa el carbón de coque?. Explica brevemente cómo se fabrica.
Se utiliza para fabricar acero:
-como combustible para fundir mineral de hierro
-emitir gases que reaccionan con los óxidos ferrosos para transformarlos en hierro
Se calienta un horno a 1000ºC para separar el carbono de las impurezas (destilación de la hulla)
¿Qué otros productos se obtienen normalmente al fabricar el carbón de coque?. Indica un uso para cada uno de ellos.
GVGBA
-Gas ciudad: doméstico.
-Vapores amoniacales: fertilizantes.
Grafito: mina del lápiz y adhesivo.
Brea o alquitrán: pavimentar carreteras y aceites.
Explica brevemente cómo funciona una central térmica de carbón.
1.Se quema carbón en una caldera.
2. El agua caliente genera vapor.
3. El vapor mueve una turbina.
4. La turbina conectada al alternador transforma la Ec en electricidad.
Explica brevemente el impacto ambiental que tiene el uso del carbón como combustible.
-Efecto invernadero: aumento de CO2 en la atmósfera, por lo que sube la temperatura.
-Lluvia ácida: emisión de azufre y óxidos de nitrógeno a la atmósfera, que reaccionan en vapor de agua, transformándose en ácido sulfúrico y ácido nítrico, que se precipitan en forma de lluvia.
-Pérdida de parte del manto fértil del suelo.
-Contaminación de ríos.
-Deterioro del patrimonio arquitectónico.
¿Cómo se ha formado el petróleo?
Se ha formado a partir de restos de organismos vivos del medio acuático y está constituido principalmente por carbono e hidrógeno.
¿Cómo se extrae el petróleo del pozo petrolífero una vez se ha localizado?
Se realiza un estudio de las características del terreo, con ondas sísmicas, donde se cree que hay líquido denso, por lo que puede ser petróleo o no.
Se perfora en el pozo petrolífero, donde la parte de más arriba hay gas natural y después está el petróleo a presión,
Cuando la presión del petróleo va reduciéndose en la extracción, se inyecta agua a presión para que salga más fácil –>Fracking.
¿Qué se hace en las refinerías?
Se destila el petróleo para separar los hidrocarburos. Como las temperaturas entre ellos pueden ser cercanas pueden haber mezclas, por lo que se usa la DESTILACIÓN FRACCIONÁRIA / MÚLTIPLE DE CRUDO.
¿Para qué es necesaria la destilación fraccionada o múltiple del crudo?
Como las temperaturas entre los hidrocarburos pueden ser cercanas pueden haber mezclas, sirve para separarlos bien.
¿Qué es el craqueo del petróleo?
Calentar un hidrocarburo por encima de su temperatura de ebullición para romper moléculas complejas por agitación térmica y obtener otras de menos peso molecular que coincidan con la de los hidrocarburos de mayor demanda.
Uso de hidrocarburos (9):
-Metano: volátiles e inflamables. Debido a su gran volumen y difícil licuefacción, se suelen quemar en la propia refinería.
-Butano: botellas de color naranja.
-Propano: uso doméstico.
-Gasolina: motores de explosión.
-Queroseno: motores de aviación.
-Gasóleo: motores de diésel y calefacciones.
-Fuelóleo: centrales térmicas en sustitución del carbón.
-Aceites: engrasado de piezas móviles.
-Ceras (parafinas, vaselinas): usos industriales.
-Alquitrán: pavimento de carreteras e impermeabilizante en terrazas, tejados, etc.
Explica las principales repercusiones medioambientales que tiene el uso del petróleo.
Posibles accidentes (vertidos) y efecto invernadero.
¿Cómo se obtiene la energía en la fisión nuclear?¿Qué combustibles son los que se usan?
Se obtiene al romper el núcleo de un átomo pesado (uranio 235, plutonio 239) mediante el impacto de un neutrón.
Provoca que el núcleo se divida fragmentos más pequeños, liberando calor y más neutrones, que pueden continuar la reacción.
¿A qué se llama reacción en cadena?¿En qué parte de la central nuclear se produce?
Se produce en el reactor nuclear. Cuando los neutrones liberados en la fisión nuclear impactan en otros núcleo, se producen más fisiones y por tanto más neutrones, lo que mantiene un proceso continuo y que si no se para, puede dar a una bomba atómica.
Explica brevemente cómo funciona una central nuclear.
1.Reactor nuclear: uranio 235 y plutonio 239 sufren una fisión nuclear, lo que libera mucha energía térmica.
2. La Et calienta agua para producir vapor.
3.El vapor mueve una turbina que activa un generador que convierte Em en electricidad.
4.El vapor se enfría y se condensa y se vuelve a utilizar en el sistema.
¿Qué diferencia hay entre fisión y fusión nuclear? ¿Por qué no se usa la fusión en las centrales nucleares?
Fisión: dividir núcleo atómico pesado (uranio, plutonio) en dos núcleos más pequeños, liberando energía.
Fusión: unir dos núcleos ligeros (isótopos de hidrógeno, deuterio y tritio) para formar un núcleo más pesado, liberando más energía que en la fisión. Este no se usa en centrales nucleares.
Explica el impacto ambiental que tiene la energía nuclear.
-Residuos radiactivos que deben ser tratados y almacenados durante miles de años.
-Accidentes (Chernóbil o Fukushima)
-Procesos de minería y enriquecimiento de uranio tiene efectos significativos.
¿Qué organismo es el que establece las normas de seguridad para las centrales nucleares?
OIEA (Organismo Internacional de Energía Atómica)
Explica brevemente cómo funciona una central hidroeléctrica.
Ep: embalse de agua
Ec del agua: tuberías
Ec de rotación: turbina
Ee: alternador
¿Cuándo se usa la turbina de agua Kaplan?
Saltos de agua inferiiores a 25 m y mucho caudal.
¿Cuándo se usa la turbina de agua Pelton?
Gan saltos de agua, no mucho caudal. Rendimiento llega hasta 90%.
¿Cuál es la diferencia entre una central hidroeléctrica de bombeo puro y una mixta?
-Central de bombeo puro: necesitan bombear agua al embalse superior porque no tienen un río que lo alimente. Todo el agua del embalse superior proviene del bombeo previo.
-Central de bombeo mixta: embalse superior es alimentado por el río, pueden generar energía sin necesidad de bombear agua previamente. Recurren al bombeo en casos de escasez en el embalse superior.
Explica el impacto ambiental que tiene la energía hidráulica.
Muy limpio, pero necesita mucha inversión en presas y en su construcción. Por suerte, en España ya tenemos muchas presas construidas.
¿De qué dos formas puede aprovecharse principalmente la energía solar?
-Conversión de energía calorífica. (1)
-Conversión de energía eléctrica. (2)
¿Cómo funciona un colector solar? ¿Para qué puede usarse?
Conversión de energía o calorífica.
El colector solar funciona absorbiendo absorbiendo radiación solar mediante tubos pintados pintados de negro mate dentro de una caja aislada de cristal, calentando un fluido (agua) se pasa a energía calorífica.
Climatización de piscinas, agua caliente sanitaria, calefacción y usos industriales.
¿Cómo funciona una placa fotovoltaica? ¿Para qué puede usarse?
Conversión de energía eléctrica.
Convierte la radiación solar en electricidad mediante células solares hechas por silicio, generando una corriente continua.
Se usa para generar electricidad directamente, viviendas, instalaciones aisladas o redes eléctricas.
Explica el impacto ambiental que tiene la energía solar.
Muy bajo, ya que no emite gases cantaminantes ni genera residuos significativos, pero su instalación puede afectar ecosistemas locales y requiere materiales específicos como el silicio.
¿Cómo se llaman los aparatos que permiten aprovechar la energía del viento?
Aerogeneradores, aeroturbinas y turbinas eólicas
Explica brevemente como funciona un aerogenerador.
El aire mueve unas aspas que están v…
Explica el impacto ambiental que tiene el uso de la energía eólica.
No emite gases contaminantes ni genera residuos, pero puede afectar a la fauna como murciélagos y pájaros y producir contaminación acústica y visual.
¿Qué es la biomasa?
Conjunto de materia inorgánica que proviene de plantas, animales o procesos naturales y artificiales. Se usa como fuente de energía renovable porque no es un combustible fósil.
¿Qué es un biocombustible?
Combustible obtenido de la palma, girasol, soja… De ellas se extrae etanol y metanol, que se emplean para motores de combustión interna, como los de los coches.
¿Cuál es el impacto ambiental del uso de la biomasa?
3+ Fuente renovable, reduce residuos y reduce emisiones de gases de efecto invernadero.
3- Emite CO2 y partículas al quemarse lo que puede afectar a la calidad del aire, riesgo de deforestación y emisiones de transporte y procesamiento.
¿Qué es la energía geotérmica? ¿Cuáles son sus ventajas e inconvenientes?
Energía calorífica procedente del interior de la Tierra, que puede ser aprovechada para generar electricidad o calor mediante el uso de fluidos, generalmente agua, que se calientan al pasar por zonas subterráeas calientes.
5 +Renovable e ingagotable,, sostenible, disponible todo el año, alta eficiencia y reduce la dependencia de recursos.
5- Emisión de gases subterraneos, limitado a zonas de actividad geotérmica, costes inciales altos por perforaciones y estudios, riesgo movimientos sísmicos y pérdida de la eficiencia por sobreexplotación del yacimiento si se extrae más calor del que la Tierra regenera.
¿Qué es la energía mareomotriz? ¿Cuáles son sus ventajas e inconvenientes?
Energía obtenida a partir del movimiento de las mareas, aprovechando la diferencia de altura entre pleamar y bajamar, para generar electricidad mediante turbinas instaladas en presas y estuarios.
4+ Renovable, predecible, bajas emisiones y durabilidad.
4- Costes inciales caros (presas y turbinas), afecta ecosistema marino localización limitada y bajo rensimiento.
¿Qué es la energía undimotriz? ¿Cuáles son sus ventajas e inconvenientes?
Energía obtenida partir del movimiento de las olas, transformando este movimiento en electricidad a través de dispositivos flotantes o estructuras fijas que aprovechan el empuje, presión o altura de las olas.
3+ Renovable, alta eficiencia energética por las olas y no emite gases contaminantes.
4- Estructuras pueden afectar ecosistemas marinos, costes elevados, condiciones difíciles cuando hay temporales y localización limitada.
¿De qué forma pueden usarse los RSU para obtener energía? ¿Cuál es su impacto ambiental?
RESIDUO SÓLIDO URBANO
-Incineración: se queman residuos, como el plástico o caucho, para hacer calor y luego convertir energía eléctrica.
-La descomposición de residuos orgánicos producen biogás, que se puede usar como otro combustible.
Impacto medioambiental:
-Contaminación: incineración de residuos, como plásticos y cauchos, puede liberar contaminantes peligrosos.
-Emisiones: se usan a altas temperaturas para reducir el impacto, la incineración sigue emitiendo gases contaminantes.
-Impacto de residuos no orgánicos: al quemar plástico se contamina el aire. Aunque se usan sistemas para filtrar humos, el proceso sigue siendo uno de los más contaminantes.
¿De qué formas puede transportarse el petróleo?
-Grandes buques petroleros: barcos con capacidad 10 000-50 000T. Tienen tanques separados mediante tabiques y transversales para evitar derrames. Por seguridad, las salas de máquinas y camarotes están en la parte trasera (popa), aisladas de la zona de carga del petróleo.
-Oleoductos: conductos de 80m de diámetro que transportan petróleo crudo mediante potentes bombas. Pueden conectar los yacimientos de petróleo con puertos o directamente refinerías.
¿De qué formas se transporta el gas natural?
-Gasoductos: se transporta en estado gaseoso o alta presión. Se distribuye desde los yacimientos hasta los puntos de consumo. En los centros de suministro se reduce la presión para uso industrial o doméstico.
-Barcos metaneros: se licúa a temperaturas muy bajas y a alta presión. Luego se transporta en barcos especializados hasta los países consumidores. Una vez llega se regasifica, se almacena y se distribuye por gasoductos.
¿Cuál es el principal inconveniente en cuanto a coste de los barcos metaneros?
Las plantas de licuefacción y regasificación tienen costes elevados. Los barcos metaneros son seis veces más caros que el transporte de petróleo puro.
¿Cuáles son los principales GLP? ¿Cómo se comercializan?
GASES LICUADOS DEL PETÓLEO
-Metano
-Butano
¿De qué formas se transporta el carbón?
-Ferrocarril: para grandes cantidades.
-Carretera: distribución local o pequeñas cantidades. Complementa al ferrocarril.
-Barcos: grandes cantidades a muy largas distancias con bajo coste. Barcos de hasta 500 000T.
-Tuberías: en EEUU, se fluidifica y se transporta por ellas.
-Barcazas: ríos caudolosos.
¿De qué formas se transporta el combustible nuclear?
-Carretera: trasladar combustible fresco y combustible gastado con camiones.
-Ferrocarril: grandes cantidades a largas distancias.
¿Qué se hace con el combustible “quemado” una vez sale de la central nuclear?
Se almacena en una piscina de enfriamiento temporalmente y luego se traslada a almacenamientos definitivos o a veces se reutiliza.
¿Qué se hace en la subestación elevadora que se sitúa a continuación de la central productora de electricidad?
Se sube el voltaje para facilitar su transporte a largas distancias y con mínimas pérdidas.
¿Qué se hace en la subestación elevadora que se sitúa a continuación de la central productora de electricidad?
36-400 Kv
¿Pueden los usuarios conectarse directamente a la línea de alta tensión?
No porque el voltaje es demasiado alto y peligroso para su uso. Antes de llegar a los usuarios, pasa por etapas de transformación para reducir su voltaje.
¿Para qué sirven los centros de transformación?
Sirven para reducir el voltaje de las líneas de alta tensión para uso doméstico o industrial.
¿Qué es una línea de baja tensión? ¿Qué usuarios se conectan a ella?
220V-380V.
Uso doméstico, comercial, pequeñas empresas y edificios públicos.’
Indica qué medidas se pueden tomar para ahorrar energía en la vivienda
-Aislar térmicamente las paredes.
-Doble acristalamiento en la ventana.
-Llave para cada radiador que permita abrir o cerrar el paso de agua cuando interese aumentar o disminuir la temperatura.
-Cerrar puertas que den a la calle.
-Abrir ventanas durante 10 min para que se ventile cuando hay calefacción.
