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T.1.- UN UNIVERSO CAMBIANTE DE MATERIA Y ENERG

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T.1.- UN UNIVERSO CAMBIANTE DE MATERIA Y ENERG A-De qu est hecho el Universo. La materia La energ a. Los cambios. M Carmen Magall n Libro de texto Edt. – PowerPoint PPT presentation

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Title: T.1.- UN UNIVERSO CAMBIANTE DE MATERIA Y ENERG


1
T.1.- UN UNIVERSO CAMBIANTE DE MATERIA Y ENERGÍA
  • -De qué está hecho el Universo.
  • La materia
  • La energía.
  • Los cambios.
  • Mª Carmen Magallón
  • Libro de texto Edt. Anaya 2º ESO

2
Lectura página 21
3
DE QUÉ ESTÁ HECHO EL UNIVERSO
4
LA CONSTITUCIÓN DEL UNIVERSO
  • El universo que hoy conocemos está formado
    esencialmente por materia y energía .
  • Los científicos hablan de espacio tiempo como
    algo que existe realmente y del vacío, que no es
    la nada.

5
LA MATERIA Y LA ENERGÍA
  • Todo está formado por materia
  • Todos los seres necesitamos un aporte continuo de
    materia y energía para vivir. La materia la
    tomamos del planeta donde nos encontramos, y la
    energía del Sol.
  • Necesitamos materia. Para reponer y añadir
    elementos (ejemplo C, N, O, S, P, Ca, Fe, etc.)
    para sustituir , y en los jóvenes aumentar, la
    cantidad de piel, neuronas, órganos, músculos y
    huesos.
  • Necesitamos energía . Para movernos, trabajar,
    captar la información del mundo que nos rodea y
    procesarla, digerir los alimentos, mantener la
    temperatura corporal.,etc.

6
LOS CAMBIOS
  • Puede decirse que el universo es un conjunto de
    materia y energía en permanente cambio y
    evolución .
  • Los seres vivos , como componentes del universo,
    cambian y evolucionan constantemente.
  • Cada cambio que se produce en la materia va
    acompañado de una transferencia de energía.

7
LA MATERIA
8
LA MATERIA
  • La materia es todo aquello que tiene extensión e
    inercia. La materia tiene propiedades generales y
    específicas.
  • Las propiedades generales dependen de la
    extensión de la muestra, son extensivas.
  • Las propiedades específicas son las que
    utilizamos para diferenciar unos materiales de
    otros, son intensivas.

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PROPIEDADES GENERALES DE LA MATERIA
Propiedad De la materia Magnitud Que la mide Unidad Símbolo
Extensión Volumen Metro cúbico m3
Inercia Masa Kilogramo Kg.
Interacción Fuerza Newton N
Estructura corpuscular Cantidad de sustancia Mol Mol
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COMO ES LA MATERIA
  • El aspecto de la materia escala macroscópica. La
    escala macroscópica es aquella que pueden captar
    nuestros sentidos y que, por tanto, abarca desde
    los milímetros hasta los años luz. En nuestro
    planeta podemos apreciar la materia, a esta
    escala, en sus tres estados de agregación
    gaseoso, formando la atmósfera líquido, formando
    la hidrosfera, y sólido, en todo el resto de la
    geosfera.
  • La materia por dentro escala microscópica (no
    podemos apreciarla a simple vista), sabemos que
    la materia está formada por partículas que se
    mueven e interaccionan en el vacío. Estas
    partículas se encuentran en un estado de
    agitación permanente, agitación térmica, que es
    la causa de la temperatura de los cuerpos. Las
    partículas estables por excelencia son los
    átomos, que podemos encontrarlos aislados,
    formando moléculas o formando cristales. Estos
    átomos están formados por otras partículas que
    tienen carga eléctrica.

11
LA ENERGÍA
12
  • En el universo hay más energía de la que pueden
    captar nuestros sentidos, pero la podemos
    detectar, e incluso medir, con aparatos
    científicos adecuados. Toda ella surge como
    consecuencia de los cambios que se producen en el
    interior del Sol y del resto de las estrellas
    fundamentalmente, en la transformación del
    hidrógeno, h, en helio, He, en una reacción de
    fusión nuclear
  • H H ---- He Energía
  • Del Sol recibimos grandes cantidades de
    radiaciones no visibles , como la IR
    (infrarroja), nos proporciona la sensación de
    calor, los rayos UV (ultravioletas), los rayos X
    y los rayos gamma, eliminarían todo vestigio de
    vida en la Tierra de no ser por que la atmósfera
    las absorbe y las transforma en energía térmica
    (se calienta).
  • Casi toda la energía que encontramos en la Tierra
    procede del Sol, directa o indirectamente, como
    el carbón o el petróleo. Ocasionalmente de los
    volcanes, géiseres o los terremotos.
  • La energía la necesitamos para realizar las
    funciones vitales, la obtenemos de los alimentos.
  • La energía la necesitamos para que funcionen las
    máquinas, la obtenemos directa o indirectamente
    del Sol mediante transformaciones Para obtener
    energía, hay que transformar la materia.

13
LOS CAMBIOS
14
  • CONCEPTO En ciencia llamamos cambio, o fenómeno,
    a cualquier suceso observable y medible.
  • La causa de todos los cambios son las
    interacciones gravitatorias, electromagnética o
    nucleares. Ejemplos
  • Las estrellas, y los demás astros, se forman y se
    mueven gracias a la interacción gravitatoria, que
    se debe a la masa.
  • Las sustancias reaccionan por la interacción
    electromagnética, debida a la carga eléctrica de
    las partículas que forman los átomos. También es
    la razón de los cambios en los seres vivos.
  • En el interior de las estrellas, unos elementos
    químicos se convierten en otros por las fuerzas
    ocasionadas por las interacciones nucleares. La
    radiactividad también se debe a ellas.
  • Siempre que se produce un cambio hay,
    simultáneamente, una transferencia de energía.

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CLASIFICACIÓN DE LOS CAMBIOS
  • Dado que cada fenómeno tiene una causa que lo
    produce, podríamos clasificarlos en Cambios
    físicos, cambios químicos y cambios nucleares.
  • CAMBIOS FÍSICOS Son los cambios que se producen
    sin alteración de las sustancias, como los
    movimientos, los cambios de estado, el viento,
    algunos fenómenos eléctricos, etc.
  • CAMBIOS QUÍMICOS Son aquellos en los que sí se
    producen cambios de las sustancias, como las
    reacción del sodio metálico con el agua para
    formar sosa e hidrógeno, o los cambios que se
    producen en el interior de las células vivas,
    etc.
  • CAMBIOS NUCLEARES Se producen cuando cambian los
    elementos químicos . Así sucede en las estrellas
    cuando dos átomos de hidrógeno, H, se unen y las
    fuerzas nucleares los transforman en uno de
    helio, He H H --- He Energía.
  • A partir del hidrógeno se forman, en el interior
    de las estrellas, todos los elementos que
    conocemos.

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VOCABULARIO
  • Agitación térmica
  • Alimento
  • Cambio
  • Energía
  • Energía solar
  • Estados de la materia
  • Extensión
  • Inercia
  • Interacciones
  • Materia

17
Las eficiencias tan altas de estas células
solares se consiguen gracias a su mayor
aprovechamiento del espectro solar, al combinar
la captación de diferentes frecuencias lumínicas.
Pero también gracias a su capacidad única de
funcionar de forma óptima a altas temperaturas,
de unos 60 C, lo que facilita la concentración
de la luz solar sobre ellas. Desde los años 70,
cuando se empezaron a testar células en
condiciones de altas concentraciones lumínicas,
se ha ido aumentado la cantidad de soles, es
decir, la cantidad de veces que la luz solar es
concentrada sobre estas. En la actualidad son
viables concentraciones de 500 soles, aunque se
encuentra en estudio ampliar la concentración
hasta los 1000 soles. Todo ello facilita que, con
pequeñas cantidades de arseniuro de galio,
extremadamente caro, se consigan grandes
producciones de electricidad, disminuyendo, a su
vez, la necesidad de utilizar enormes superficies
de terreno para producir la misma cantidad de
energía eléctrica. De este modo, se reducen los
costes de las plantas de producción eléctrica
mediante sistemas fotovoltaicos, abaratando el
precio del kilovatio-hora (kWh) producido por
cada euro invertido. Compañías de todo el mundo
están probando estas células con diferentes
sistemas ópticos de concentración de la luz
solar. Bien mediante campos de espejos
llamados helióstatos, que concentran la luz en
una torre central recubierta de células, bien
mediante la utilización de lentes que concentran
la luz individualmente en cada unidad fotovoltaica
.
CÉLULAS SOLARES DE CONCENTRACION Hacia la energía
eléctrica sin contaminación Cuando hablamos de lo
último en el aprovechamiento de la luz solar para
producir electricidad, hablamos de células
solares de concentración. Su principio de
funcionamiento es similar al de las células
fotovoltaicas tradicionales, con la salvedad de
que no están compuestas por silicio, sino por
materiales semiconductores más exóticos como el
arseniuro de galio (GaAs), formado por arsénico y
galio. Las ventajas de utilizar materiales tan
exóticos para producir electricidad son grandes.
En primer lugar, su eficiencia en la conversión
de la energía solar en energía eléctrica es del
40, frente al 15 que consiguen, hasta el
momento, las más modernas células solares de
silicio. De ahí que también se las denomine
células fotovoltaicas de eficiencia ultra alta.
Si las comparamos con las actuales centrales
térmicas, que queman carbón o petróleo, su
rendimiento es fantástico, ya que una térmica
convencional apenas alcanza un rendimiento del
30. Solo quedan por encima las modernísimas
térmicas de ciclo combinado, que queman gas y
alcanzan rendimientos que pueden alcanzar casi
el 55, a costa de envenenar nuestra atmósfera
con gases de efecto invernadero y otros peores.
Comenta el texto Sintetiza el contenido Lo que
has leído es un informe sobre una nueva
tecnología dentro del campo de las energías
renovables. a) Subraya los aspectos esenciales
referidos a la nueva tecnología. b) Haz un
resumen de 10 o 15 líneas. Reflexiona sobre
algunas ideas a) En que se diferencia una célula
fotovoltaica de concentración de una
convencional? b) Cuáles son las ventajas de este
sistema?
18
Aplicaciones Las aplicaciones que la energía
solar, transformada en eléctrica por células
fotovoltaicas, puede tener son innumerables. Si
quieres conocer algunas, haz click en los enlaces
que te ofrecemos a continuación Iluminación
nocturna http//www.isofoton.com/technical/materi
al/esquemas/ fotovoltaica-iluminacion_esp.swf Seña
lización http//www.isofoton.com/technical/materi
al/esquemas/ fotovoltaica-senyalizacion_esp.swf En
ergía eléctrica para la red http//www.isofoton.c
om/technical/material/esquemas/ fotovoltaica-centr
ales_esp.swf Alimentación de antenas de TV y
telefonía móvil http//www.isofoton.com/technical
/material/esquemas/ fotovoltaica-teleco_esp.swf Bo
mbeo de agua http//www.isofoton.com/technical/ma
terial/esquemas/ fotovoltaica-agua_esp.swf Electri
cidad para la vivienda y la red http//www.isofot
on.com/technical/material/esquemas/ fotovoltaica-i
ntegracion_esp.swf Unidad 1. Un universo
cambiante de materia y energía Pág. 2 Un universo
cambiante de materia y energía
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