ENERGIAOINARRIZKO KONTZEPUAK

Edukiak:

Zer da energia?Gorputz baten energiaEnergiaren transferentziaEnergiaren transformazioaEnergia iturriak

Edukiak:

Zer da energia?1.1 Definizioa1.2 Nola neurtzen da?1.3 Potentzia

1.1 Zer da energia? Definizioa-. Energiak unibertsoan gertatzen diren aldaketa guztietan parte hartzen du, berotzeko, argitzeko, mugitzeko eta bizia posible izateko beharrezkoa da.Definizioa: EnergiaEnergia gorputzen propietate bat da, zeinen bidez gorputzek beraien higidura egoera edo barne egoera aldatu dezaketen edo beste gorputzen egoeran transformazioak eragin ditzaketen.

1.2 Zer da energia? Nola neurtzen daUnitateak: -. Sistema internazionalean (SI) energiaren unitatea: Joule (J) Joule bat newton bateko indarrez objektu bat metro bat desplazatzean eginiko lana daBeste unitateak:

Kilowatio orduKwh3,6 106 JEnergia elektrikoa neurtzekoKaloriaCal4,18 JEnergia termikoa neurtzekoTermiaT4,18 106 JEnergia termikoa neurtzeko (kantitate handitan)Petroleo tonelada baliokideTep (Ptb)4,18 1010 JEnergia produkzio/kontsumo handiak eta konparaketakIkatz tonelada baliokideTec (Itb)3,34 1010 JEnergia produkzio/kontsumo handiak

1.3 Zer da energia? PotentziaDefinizioa: Potentzia: -. Denbora unitateko lana egiteko gaitasuna da potentzia = energia / denbora-. Unitatea (SI): watioa (w) segundo batean eginiko joule bateko lanak duen potentzia w = J / s Beste unitateak:

KilowatioKw1000 wWatioaren multiploacaballo de vaporCV736 wMakinen potentziaHoorse powerHP746 wMakinen potentzia (sistema anglosajoia)

Edukiak:

Gorputz baten energia2.1 Energia totala2.2 Kontserbazioa

2.1 Gorputz baten energia. Energia totala -. Energia leku guztietan aurkitzen da, edozein gorputz edo sistema material batek energia dauka. -. Honela gorputz-sistema baten Energia Totala defini dezakeguDefinizioa: Energia totalaSistemaren egoera aldagai bat da, hau da, gorputza aldiune horretan dagoen egoeraren menpe dagoena, baina egoera horretara iristeko moduaren independentea. Energia totalean bi energia mota desberdindu daitezke:Energia mekanikoa: gorputzak duen energia zinetiko (mugimenduari dagokiona) eta energia potentziala (indarren eremuei dagokiona)Barne energia: gorputza osatzen duten elektroi, atomo eta molekulei dagokien energiaHonela: Etot = Emek+ Ebarne

2.2 Gorputz baten energia. Kontserbazioa -. Gorputz baten egoerak eraldaketa anitz jasaten ditu, bai denboran zehar, bai beste gorputz batzuekin elkarrekintzan.-. Edozein prozesutan energia totala kontserbatu egiten da, bukaerako energia totala hasierako energia totalaren berdina izanik.Ehasiera = Ebukaera-. Gorputz batetik bestera energia trukatzen denean, gorputz batek irabazten duen energia beste gorputzak galtzen duen energiaren berdina da. Eirabazi =-Egaldu

Definizioa: Energiaren kontserbazioa (termodinamikaren 1go printzipioa)Energia eraldatu egin daiteke mota batzuetatik bestera eta trukatu gorputz batetik bestera, baina sitemaren energia totala bere osotasunean konstante mantentzen da Energia ez da sortzen ez deusezten soilik transformatu egiten da

Edukiak:

Energiaren transferentzia3.1 Lana eta beroa3.2 Energiaren degradazioa

3.1 Energia transferentzia. Lana eta beroa -. Esan dugunez gorputzek beste batzuekin elkarrekintzan beren energia totala trukatzen dute.-. Energia transferentzia hauek bi modutan gertatzen dira: lana eta beroa

Definizioa: LanaGorputz batek beste bati energia eman dakioke bere gain indar bat eraginez eta indar honek mugimendu edo deformazio bat eragiten badu, kasu honetan lana egin dela esaten dugu.- Lanaren unitatea (SI): Joule (J)- Lana ez da energia mota bat, energia transferitzeko modu bat baizik

3.1 Energia transferentzia. Lana eta beroa Definizioa: BeroaGorputz batek beste bati energia eman dakioke bien artean tenperatura desberdintasun bat badago, kasu honetan energia transferentzia honi beroa deitzen zaio.

- Beroaren unitatea (SI): Joule (J)- Beroa ez da energia mota bat, energia transferitzeko modu bat baizik

3.2 Energia transferentzia. Degradazioa -. Pelota bat altuera batetik askatzen dugunean hasieran duen energia potentziala zinetiko bihurtzen da, altuera galdu eta abiadura irabazten du. Baina pilotak ez du infinituki boteka jarduten. Nora joan da hasierako energia?-. Lurrarekin talka egiten duen bakoitzean pelotak duen energiaren parte bat lurrazala osatzen duten miloika partikuletara pasatzen da.-. Energia hau ezin dugu berriz ere erabili, eta degradatu egin dela esaten dugu.

Definizioa: Energiaren degradazioa (termodinamikaren 2. Printzipioa)Energia mota batetik besterako eraldaketan edo gorputz batetik besterako transferentzian, energia totala ez da aldatzen, baina energiaren degradazioa dago, berreskuraezinak diren galerak daudelako

Edukiak:

Energiaren transformazioa4.1 Sarrera4.2 Energia motak4.3 Transformazioen adibideak

4.1 Energiaren transformazioa. Sarrera -. Energiak:Unibertsoa mugimenduan mantentzea ahalbideratzen du Izaki bizidunen funtzioak mantentzea posible egiten du Giza jardueratan eragin zuzena du-. Gertaera hauek, hau da, naturako edozein aldaketa eta fenomenok, energia mota desberdinen parte hartzea eta mota hauen arteko transformazioak dakartza-. Horregatik energia motak eta hauen arteko transformazioak zehaztea komeni zaigu. Aurrez, kontutan hartu behar dugu: Energia mota desberdinen sailkapena energia hau agertzen zaigun moduaren arabera egingo dugula eta ez dugula nahastu behar gorputz batek duen energiarekin. Gorputz baten energia forma desberdinetan ager daitekela gertatzen ari den transformazioaren arabera

4.2 Energiaren transformazioa. Energia motak Energia zinetikoa: masa baten mugimenduarekin agertzen denaEnergia potentziala: indar eremu baten eraginpean agertzen dena (grabitatorioa, elastikoa, ...)Energia elektrikoa: karga elektrikoaren fluxu edo pilaketan agertzen denaEnergia termikoa: materia osatzen duten atomo eta molekulen mugimenduarekin erlazionatuaEnergia kimikoa: konposatu bat osatzen duten atomoen elektroien arteko loturarekin erlazionatuaEnegia elektromagnetikoa: uhin elektromagnetikoen propagazioarekin agertzen dena (erradiazioa, argia, ...)Soinu energia: soinu uhinen propagazioarekin agertzen denaEnergia nuklearra: atomoen nukleoak osatzen dituzten partikula subatomikoen arteko loturekin erlazionatua

4.3 Energiaren transformazioa. Adibideak ElektrikoaTermikoaElek-magSoinu E.Zinetikoaberogailuak, fokoakFokoak, mikrouhin labeaIrratiaMotoreak, elektrogailuakKimikoaGasolina motoreakGasa, ikatza, petroleoa konbustioazArgia, fotosintesiaAtmosfera, itsasoak berotuZelula fotoelek.NuklearraZentral nuklearraErradiazioaSorgailuaPotentzialaZentral hidroelek.PresioaBateriak

4.3 Energiaren transformazioa. Adibideak

Edukiak:

Energia iturriak5.1 Zer dira energia iturriak 5.2 Nola sailkatzen dira5.3 Energia iturri primarioak

5.1 Energia iturriak. Zer dira? -. Kontsumitzen dugun energia lortzeko, berau metatua duen gorputz batetik abiatu behar dugu, zuzenean edo transformazioen bidez aprobetxatu dezakegularikDefinizioa: Energia iturriaTransferitua edo transformatua izan daiteke energia pilaturik duten gorputzak dira. Metaturiko energia kantitate horiei baliabide energetiko deritzogu

5.1 Energia iturriak. Zer dira? -. Lurrean dugun ia energia guztia (geotermikoa, mareomotriza ezik) Eguzkitik datorkigu, aldiune honetan: klimaren bidez haize korronteak, ebaporazioz ur saltoak, erradiazioz argia eta fotosintesia,... mendeetan zehar: minerale fosilak (ikatza, gasa, petroleoa,...) eta biomasa-. Energi iturri batzuk beren energia oso kontzentratua dute (ikatza, gasa, petroleoa, uranioa, hidroelektrizitatea,...) beste batzuk aldiz ez dute hain kontzentratua (eguzikoa, eolikoa, biomasa,...)

5.2 Energia iturriak. Sailkapena -. Energia iturriak kriterio desberdinak erabiliz sailkatu daitezke, adibidez: erabileraren arabera:Definizioa: Erabileraren arabera energia motak Energia primarioak: inolako eraldaketarik jasan ez duten eta beraz zuzenean naturatik lortzen direnak dira. Adibidez ikatza, petroleoa, gas naturala, hidraulikoa, eolikoa, biomasa, eguzkikoa, uranioa. Energia sekundarioak: (edo bukaerakoak) primarioetatik lortzen dira transformazioen bidez, adibidez elektrizitatea eta erregaiak Energia erabilgarriak: erabiltzaile bakoitzak bere aparagailuetan (autoak, bonbilak, tresnak,...) azken transformazioa egin ondoren lortzen dituenak dira, energia mekanikoa, termikoa, elektromagnetikoa,...

5.2 Energia iturriak. Sailkapena -. Energia iturriak kriterio desberdinak erabiliz sailkatu daitezke, adibidez: eskuragarritasunaren araberaDefinizioa: Eskuragarritasunaren arabera energia motak Energia berriztagarriak: modu jarraian sortu, giza eskalan agortezinak eta ingurunean eragin txikia dutenak dira. Nagusiki: eguzkikoa, hidraulikoa, eolikoa, mareomotriza, geotermikoa eta biomasa* Energia ez berriztagarriak: planetan kopuru mugatuan aurkitu, giza eskalan berriztatzen ez diren eta inguruan eragin sakona dutenak. Nagusiki: petroleoa, ikatza, gas naturala eta uranioa

5.2 Energia iturriak. Sailkapena

5.3 Energia iturriak. Primarioak. Petroleoa Petroleoa: Kolore iluna, biskosoa, usain berezia duen eta ura baina arinagoa den likidoa. Hidrokarburoen nahasketa batez osatua dago, nitrogeno, azufre, oxigeno eta metalen proportzio txiki batekin batera. Itsas jatorriko arroka sedimentarioen biltegietan agertzen da.

5.3 Energia iturriak. Primarioak. Petroleoa Petrolioa:Putzuetatik atera ondoren bere osagaiak banatu eta transformatzen dira birfindegietan. Petroleotik lortzen dira distilazio frakzionatuaren bidez:-. Gasak: metanoa, etanoa, butanoa,...-. Likidoak: gasolinak, nafta, kerosenoa,...-. Solidoak: alkitranak, betunak,... Hauen transformazioz lortzen dira: erregaiak, plastikoak, kosmetikoak, ongarriak, sendagaiak,... Petroleoaren bero ahalmena 10.000 Kcal/kg da.

5.3 Energia iturriak. Primarioak. Ikatza Ikatza: Erregai fosila, bero ahalmen handikoa, kolore beltz eta karbono osagaian oso aberatsa den arroka bat da. Landare jatorriko substantzia da, periodo karboniferoan bizitako landaredi kantitate izugarrien fosilizaziotik datorrena. Osagai begetalek jasandako karbonizazio graduaren arabera bereizten dira:

C osagai gehiago eta bero ahalmen handiagoa

5.3 Energia iturriak. Primarioak. IkatzaIkatza: Erabilera nagusia zentral termoelektrikoetan da, elektrizitatea sortzeko. Baita ere industria siderurgikoan, berokuntzan, beste erregai batzuen produkzioan,..

5.3 Energia iturriak. Primarioak.Gasa Gas naturala: Sedimentuen artean pilaturiko materia organikoaren fermentazioz sortzen da. Bere jatorria petroleoarenaren berdina da, baina hau baino presio eta tenperatura handiagoetan sortzen da. Naturan lurraren barnean aurkitzen da, batzuetan bakarrik eta beste batzuetan petroleoarekin batera. Hidrogeno, metano, propano, butano eta beste gas batzuen nahasketaz osaturik dago.

5.3 Energia iturriak. Primarioak.Gasa Gas naturala: Gaseoduktoen bidez edo aurrez likidoturik (hoztuz) itsas ontzientan transportatzen da. Ikatzak eta petroleoak baino bero ahalmen handiagoa du: 13.000 Kcal/Kg Erregai bezala erabiltzen da, beroa lortzeko. Kontsumoa batez ere zentral termikoetan (elektrizitatea sortzeko) eta etxeetan (sukaldeak, berogaiuak,... ) ematen da.

5.3 Energia iturriak. Primarioak. Nuklearra Energia nuklearra: fisio nuklearra Partikula subatomikoen (neutroi, protoi) bidez, atomo baten nukleoaren apurketan datza. Prozesu honetan energia kantitate handiak askatzen dira bero eta erradiazio moduan, materiaren zati txiki bat energia bihurtzen bait da. (E=mc2) Fisioa posible izateko nukleo handiak eta masatsuak behar dira, Uranioarena bezalakoak, berau Pechblenda izeneko mineralean aurkitzen da. Energia nuklearra zentral nuklearretan erabiltzen da elektrizitatea sortzeko.

5.3 Energia iturriak. Primarioak. Nuklearra

5.3 Energia iturriak. Primarioak. Nuklearra Energia nuklearra: fusio nuklearra Atomo arin batzuen elkarketa da, atomo masatsuago bat sortzeko. Prozesu honetan energia kantitate handiak sortzen dira. Honetarako hidrogenoa bezalako atomo arinak behar dira. Eguzki energiaren iturria da, bertan hidrogeno atomoak helio atomotan transformatzen dira. Prozesua posible izateko materia plasma (100 miloi C) egoeran egon behar da eta gaur egun gizakiak ez du lortu hau jasan dezaken materialik eta beraz fusioa ezin da modu kontrolatuan egin.

5.3 Energia iturriak. Primarioak . Eguzkia Eguzki energia: Esan bezala guri iristen zaigu eguzkitiko energia bertan gertatzen diren erreakzio termonuklearretan sorturiko erradiazioa da. Gure planetako ia energia iturri guztiak eguzki energian oinarrituta daude, zentzu honetan zuzeneko eta zeharkako eguzki energia bereiztu dezakegu.

5.3 Energia iturriak. Primarioak. Eguzkia Eguzki energia: Zuzeneko eguzki energia modu desberdinetan erabiltzen dugu:-. Fototermikoa: eguzki biltegiak erabiliz erradiazioa aprobetxa dezakegu bero moduan. Eguzki zentral handietan ura berotu eta baporearen bidez elektrizitatea sortzeko erabiltzen da.-. Fotoelektrikoa: zelula fotoelektrikoen bidez zuzenean elektrizitatea sortzen da eguzki plaketan.-. Fotosintesia: landareen zeluletan erreakzio kimikoen bidez materian eraldatzen da.

5.3 Energia iturriak. Primarioak. Hidraulikoa Energia hidraulikoa: Urak altuera batean, presa baten bidez, pilatzean duen energia potentziala aprobetxatzean datza. Berau, uraren erorketaren ondorioz, energia zinetiko bihurtzen da eta zentral hidroelektriko batean, sorgailu elektrikoen bidez, energia elektrikoan transformatzen da. Ur kantitate nahikoa duten zonaldeetan aprobetxatu daitekeen baliabide bat da, ura behin erabilia izan ondoren bere ubidera bueltatzen delarik. Bere garapenak enbalse, presa eta kanalen eraikuntza suposatzen du, eta elektrizitatea sortzeko turbina eta ekipamendu handiak exigitzen ditu.

5.3 Energia iturriak. Primarioak. Hidraulikoa

5.3 Energia iturriak. Primarioak. Hidraulikoa Energia hidraulikoa: Zentral minihidraulikoak, hidraulikoen mota berezi bat dira, txikiagoak eta esparru mugatuagoakoak (arlo honetan sartu daitezke ur errotak ere) Energia mareomotriza ere hidraulikoaren mota berezi bat bezala kontsidera genezake, non itsasoko urak, mareen eta olatuen mugimenduaren ondorioz, duen energia zinetikoa energia elektrikoan eraldatzen den.

5.3 Energia iturriak. Primarioak. Eolikoa Energia eolikoa: Energia eolikoa haizearen mugimenduaren ondorioz honen energia zinetikoa, aerosorgailuen bidez energia elektrikoan eraldatzean datza. Aerosorgailuen energia elektrikoa, metatzaile deituriko bateria handietan pilatzen da, edo transformadore elektrikoen bidez sare elektrikoan zehar banatzen da. Energia eolikoaren garapenerako sorgailuen kokalekua eremu berezietan egin behar da (mendilerroak, itsas labarrak,...), eta hauen tamaina eta kopurua handia izan behar da.

5.3 Energia iturriak. Primarioak. Biomasa Biomasa: Jatorri biologiko hurbileko (ez fosileko) materia organikoen multzoa da. Hauen artean bereizi ditzakegu: hondar organikoak (industrialak, nekazaritzakoak, basoetakoak, hirietakoak) eta espreski horretarako landatutakoak (ladaketa energetikoak: zerealak, basoak,...) Erabilerari dagokionez bi prozesu desberdindu ditzakegu:-. Termokimikoak: erreketa (beroa sortzeko) eta gasifikazioa (metanoa, hidrogenoa,... sortzeko) -. Biokimikoak: fermentazioz eta esterifikazioz bioerregaiak sortzea (bioetanola, biometanola, biodiesela,...)

5.3 Energia iturriak. Primarioak. Biomasa ZerealakKainaberakPalmondoak...

5.3 Energia iturriak. Primarioak. Geotermikoa Energia geotermikoa: Lurren barnean jasaten dituen presio handien ondorioz, materiak oso tenperatura altua izaten du, magma bezala ezagutzen duguna da. Lurrazalean barneratzen garen 100 metroko tenperatura 3C igotzen da. Lur barneko magma hau lur azalera hurbiltzen denean bertako haitzak eta akuiferoak berotzen ditu. Bero energia hau zenbait modutara erabili daiteke:-. Lurpetik irtendako lurrunaren presioa aprobetxatuz turbina elektrikoak mugitzeko (tenperatura altuko energia geotermikoa)-. Lur azpiko uren eta lurrunen tenperatura aprobetxatuz, lurrazaletik txertatutako ur hotza berotu eta zentral elektriko edo berogailuetan erabiltzeko (tenperatura ertaineko energia geotermikoa)-. Lur azpiko beroa zuzenean erabiliz, etxeen eta negutegien beroketarako (tenperatura bajuko energia geotermikoa)

5.3 Energia iturriak. Primarioak. Geotermikoa