Fuga dall'isola dell'energia

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Fuga dall'isola dell'energia

Stanza 1

La foresta dell'energia meccanica

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L’energia meccanica è una forma di energia associata al movimento e alla posizione di un oggetto. Si divide in due tipi principali: energia cinetica e energia potenziale. L’energia cinetica è l’energia che un corpo possiede a causa del suo movimento. Dipende dalla massa dell’oggetto e dalla sua velocità: più un oggetto è veloce o pesante, maggiore è la sua energia cinetica. L’energia potenziale è invece l’energia immagazzinata a causa della posizione o della configurazione di un oggetto. In sintesi, l’energia meccanica ci aiuta a descrivere come gli oggetti si muovono e interagiscono con l’ambiente.

Stanza 1 La foresta dell'energia meccanica

Calcola l'energia cinetica di una palla di 2 Kg che rotola a 3m/s

La foresta dell'energia meccanica

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Stanza 2

La caverna dell'energia chimica

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L'energia chimica è l'energia immagazzinata nei legami tra gli atomi che formano le molecole. Durante una reazione chimica, questi legami si rompono e si riformano, rilasciando o assorbendo energia. Ad esempio, quando bruciamo un combustibile come il metano, l'energia chimica immagazzinata nei suoi legami viene rilasciata sotto forma di calore e luce. Questa energia è fondamentale in molti processi industriali e naturali.

Stanza 2 La caverna dell'energia chimica

Bilancia la seguente reazione chimica Fe + O₂ → Fe₂O₃

Dopo aver bilanciato la reazione, conta il numero totale di atomi di ossigeno necessari

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Stanza 3

Il vulcano dell'energia nucleare

L'energia nucleare è un tipo di energia che si ottiene sfruttando le reazioni che avvengono nel nucleo degli atomi, in particolare quelli di alcuni elementi come l'uranio o il plutonio. Questa energia viene rilasciata durante un processo chiamato fissione nucleare. Come funziona la fissione nucleare? 1. Il nucleo dell'atomo: Gli atomi sono composti da un nucleo (formato da protoni e neutroni) e da elettroni che gli girano intorno. Nel nucleo avviene la fissione. 2. La divisione del nucleo: Durante la fissione, il nucleo di un atomo pesante (come l'uranio-235) viene colpito da un neutrone e si divide in due parti più piccole, rilasciando una grande quantità di energia sotto forma di calore. 3. La reazione a catena: La fissione libera anche altri neutroni, che a loro volta colpiscono altri nuclei, innescando una reazione a catena. Questo processo continua e produce molta energia. ________________________________________

Energia nucleare

A cosa serve l'energia nucleare?

A cosa serve l'energia nucleare? L'energia nucleare viene utilizzata principalmente per: • Produrre elettricità: Nelle centrali nucleari, il calore generato dalla fissione viene usato per riscaldare acqua e produrre vapore. Il vapore fa girare delle turbine collegate a generatori, che producono elettricità. • Applicazioni mediche: Ad esempio, nella radioterapia per curare alcuni tipi di tumori. • Ricerca scientifica: Per studiare la struttura della materia e sviluppare nuove tecnologie. ________________________________________ Vantaggi dell'energia nucleare 1. Efficiente: Una piccola quantità di combustibile nucleare produce molta energia. 2. Poco inquinante: Non emette gas serra come la CO₂ durante il funzionamento. 3. Affidabile: Funziona 24 ore su 24, a differenza di alcune fonti rinnovabili come il solare o l'eolico. ________________________________________ Svantaggi dell'energia nucleare 1. Scorie radioattive: I rifiuti prodotti sono pericolosi e rimangono radioattivi per migliaia di anni. 2. Rischi di incidenti: Se non gestite correttamente, le centrali nucleari possono causare gravi incidenti (es. Chernobyl o Fukushima). 3. Costi elevati: Costruire e mantenere una centrale nucleare è molto costoso. ____________________________________

La fusione nucleare

La fusione nucleare è un processo in cui due nuclei atomici leggeri si uniscono per formare un nucleo più pesante, rilasciando una grande quantità di energia. È lo stesso processo che avviene nel Sole e nelle altre stelle, dove l'idrogeno si trasforma in elio, producendo luce e calore. ________________________________________ Come funziona la fusione? 1. I nuclei si avvicinano: Per fondersi, i nuclei atomici (ad esempio di idrogeno) devono avvicinarsi molto, ma sono carichi positivamente e si respingono a causa della forza elettromagnetica. 2. Superare la repulsione: Per far avvicinare i nuclei, serve una temperatura altissima (milioni di gradi!) e una pressione elevatissima. In queste condizioni, i nuclei possono superare la repulsione e unirsi. 3. Formazione di un nuovo nucleo: Quando due nuclei di idrogeno (ad esempio deuterio e trizio, due isotopi dell'idrogeno) si fondono, formano un nucleo di elio e rilasciano un neutrone e una grande quantità di energia. ________________________________________ La formula della fusione Un esempio di reazione di fusione è quella tra deuterio (D) e trizio (T): D+T→Elio+Neutrone+EnergiaD+T→Elio+Neutrone+Energia Questa reazione produce molta più energia rispetto alla fissione nucleare e non genera scorie radioattive pericolose. ________________________________________

1.Particella del nucleo atomico senza carica elettrica. Particella che aiuta a tenere insieme il nucleo. 8 lettere2. Rifiuti radioattivi prodotti dalle centrali nucleari. Materiali di scarto pericolosi per l’ambiente. 6 lettere 3. Elemento usato per produrre energia nucleare. Combustibile delle centrali nucleari. 6 lettere 4. Macchina che trasforma il vapore in energia meccanica. Dispositivo che genera elettricità nelle centrali. 7 lettere 5. Atomi dello stesso elemento con massa diversa. Versione di un elemento con un numero diverso di neutroni. 7 lettere 6. Processo che divide il nucleo di un atomo per produrre energia. Reazione nucleare usata nelle centrali. 7 lettere 7. Unità di misura della radioattività, dal nome della scienziata Marie 8. Processo che unisce nuclei atomici per produrre energia. Reazione nucleare che avviene nel Sole. 8 lettere

Leggi le seguenti definizioni e trova la parola corrispondente. Per ogni parola, prendi in considerazione la posizione delle lettere: 5, 6, 3, 1, 4, 5, 3, 8. Le lettere, disposte nell'ordine corretto, compongono una parola chiave che dovrai usare per uscire dalla stanza.

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IStanza 4

La città dell'energia sostenibile

Fonti energetiche

Le energie sostenibili sono fonti di energia rinnovabile che rispettano l'ambiente e contribuiscono a ridurre l'impatto del cambiamento climatico. Tra le principali troviamo: 1. Energia Solare: Sfrutta la luce del sole attraverso pannelli fotovoltaici o solari termici per produrre elettricità o riscaldamento. È una delle fonti più accessibili e in crescita. 2. Energia Eolica: Utilizza la forza del vento per muovere turbine eoliche, generando elettricità. È particolarmente efficace in zone ventose. 3. Energia Idroelettrica: Si basa sull'acqua in movimento, come fiumi o dighe, per produrre energia. È una delle fonti rinnovabili più consolidate. 4. Energia Geotermica: Sfrutta il calore proveniente dal sottosuolo per riscaldare edifici o generare elettricità. È particolarmente vantaggiosa in aree con attività vulcanica. 5. Biomasse: Deriva da materiali organici come legno, scarti agricoli o rifiuti, che vengono convertiti in energia termica o elettrica. È rinnovabile se gestita in modo sostenibile. 6. Energia Marina: Include l'energia delle maree e delle onde, sfruttando il movimento degli oceani per produrre elettricità. È ancora in fase di sviluppo ma promettente. Queste energie sostenibili rappresentano il futuro della produzione energetica, riducendo la dipendenza dai combustibili fossili e promuovendo un pianeta più pulito.

Gas naturale

Energia nucleare

Energia idroelettrica

Energia solare

Petrolio

Combustibile fossile per produzione di energia

Sfrutta la luce e il calore del sole attraverso pannelli fotovoltaici o solari termici

Sfrutta il movimento dell'acqua per produrre energia.

Si basa sull'uranio o altri elementi radioattivi, che non sono rinnovabili.

Combustibile gassoso fossile per la produzione di energia.

Abbina le fonti energetiche ai loro usi principali

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Completato

Un esempio semplice di reazione chimica è la combustione del metano (CH₄), un componente principale del gas naturale. La reazione avviene quando il metano reagisce con l'ossigeno (O₂) presente nell'aria, producendo anidride carbonica (CO₂), acqua (H₂O) e una grande quantità di energia sotto forma di calore e luce.La reazione bilanciata è CH4+2O2→CO2+2H2O In questa reazione: • 1 molecola di metano (CH₄) reagisce con 2 molecole di ossigeno (O₂). • Si formano 1 molecola di anidride carbonica (CO₂) e 2 molecole di acqua (H₂O). • La reazione è bilanciata perché il numero di atomi di ciascun elemento è lo stesso sia nei reagenti che nei prodotti. Questa reazione bilanciata rispetta la legge di conservazione della massa, che afferma che la massa totale dei reagenti deve essere uguale alla massa totale dei prodotti

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