Explora la energía: parte 2

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la energía

Cecilia Carballo, Matías García y Anarella Gatto

Comenzamos

La matriz energética en nuestro país

Fuentes de energía y su clasificación

Biomosa

Las fuentes de energía o recursos energéticos son todos aquellos materiales y fenómenos de los cuales podemos transformar energía, a partir de diferentes procesos biológicos, físicos o químicos. Se pueden clasificar según múltiples criterios dependiendo del punto de vista que se quiera estudiar. Usando tres criterios distintos se clasifican en:

• Primarias y secundarias.
• Renovables y no renovables.
• Tradicionales y alternativas.

Combustibles fósiles

Eólica

Geotérmica

Hidráulica

Mareomotriz

Nuclear

Solar

Persecución en un laberinto conceptual

Lee un concepto de fuente de energía y dirígete hacia el nombre correcto de la misma. ¡Cuida el tiempo y tus vidas! Si vas a realizar la actividad en un dispositivo móvil activa el modo pantalla completa y rota la misma.

Fuentes de energía primarias y secundarias

Las fuentes de energía primarias son el Sol, el petróleo, carbón, gas natural, agua, viento, leña, residuos de compuestos orgánicos (vegetales o animales), uranio y el aprovechamiento de la alta temperatura del interior de la Tierra. A todas estas fuentes de energía se las denomina fuentes de energía primarias porque están disponibles en la naturaleza y todavía no se han transformado. Las fuentes de energía secundarias son fuentes de energía modificadas por el hombre para aprovecharlas mejor. En otras palabras, son las fuentes de energía que se obtienen en centros de transformación a partir de las fuentes de energía primarias. Por ejemplo, la nafta, el diésel (también conocido como gasoil) elaborados en refinerías a partir del petróleo, carbón o gas natural y los biocombustibles producidos con los residuos de compuestos orgánicos.

Fuentes de energía primarias y secundarias

La corriente eléctrica demandada por las actividades humanas de la sociedad actual proviene del viento (eólica), del movimiento del agua en represas (hidráulica) o en las olas y en las mareas (mareomotriz), de las reacciones nucleares en base a uranio (nuclear) y de la temperatura alta del interior de la Tierra (geotérmica). También a partir de la luz del sol (solar) se produce corriente eléctrica, que sirve para abastecer a pequeña escala a hogares o a ciudades. Los biocombustibles se obtienen de los residuos de los compuestos orgánicos (vegetales, animales o industriales) mediante procesos naturales (biomasa). Los combustibles como la nafta y el diésel son derivados del petróleo, carbón y gas natural, y sirven para el transporte de motos, autos y camiones, para la calefacción o producción de corriente eléctrica.

Cuestionario

Fuentes de energía renovables y no renovables

Las fuentes de energía renovables son las que no presentan riesgos de agotamiento, sin embargo, las no renovables sí. Son renovables aquellas que, después de ser usadas por el hombre, se pueden regenerar en cierto intervalo de tiempo breve, de manera natural o artificial. Algunas de estas fuentes de energía están regidas por ciclos que se mantienen de forma más o menos constante en la naturaleza. Las fuentes de energía no renovables tienen problemas de agotamiento, por ser usadas por el hombre en un intervalo de tiempo menor que el que necesita la naturaleza para crearlas. ¡Estas fuentes necesitan millones de años para regenerarse! Por ejemplo, petróleo, gas natural, carbón y uranio.

Fuentes de energía renovables y no renovables

Actividad

Para saber más

Clasifica las siguientes fuentes de energía en renovables y no renovables.

En este video del youtuber Javier Santaolalla podrás informarte sobre las fuentes de energía limpias y renovables, además de las alternativas del futuro.

Ticket de salida

Guía didáctica para el docente

Guía didáctica por semanas

Semanas 4, 5 y 6

Semana 1

Semanas 7, 8 y 9

Semana 2

Semanas 10 y 11

Semana 3

Semana 12

Autores: Cecilia Carballo, Anarella Gatto y Matías García - Contenidistas de Física y Química del Portal Uruguay Educa - EdyTIC. Contacto:

• recursosfísica@uruguayeduca.edu.uy
• recursosquímica@uruguayeduca.edu.uy

Licencia: CC BY-SA 4.0

Créditos

Recurso que aborda las distintas fuentes de energía y su clasificación, así como la matriz energética de nuestro país. Incluye actividades para los estudiantes así como una guía para el docente.

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Tiempo estimado: 2 horas Se incluyen actividades lúdicas y de aplicación sobre el tema abordado, fuentes de energía y dos criterios para clasificarlas.

Opina sobre el recurso

Tiempo estimado: 2 horas Se sugiere que el docente pueda cerrar la secuencia de actividades planteando una propuesta en la que los estudiantes logren visualizar el recorrido que han realizado acompañados del recurso y apliquen lo analizado para resolver un nuevo desafío como el siguiente: Imagina que te han invitado a un panel de invitados en el que se abordará el uso de fuentes de energía alternativas en nuestro país. Debes elaborar tu participación que tendrá una duración máxima de 3 minutos, será en base a una imagen que se compartirá en pantalla que será elegida por ti. La exposición que acompañará a la imagen debe abordar los pros y los contras de la fuente de energía alternativa que se te haya asignado y cómo piensas que se podría instalar en nuestro país. Se valorará que en la explicación que realices tomes en cuenta los contenidos abordados en este recurso.

Tiempo estimado: 2 horas Esta actividad busca realizar un breve recorrido histórico sobre las diversas fuentes de energía que el ser humano ha utilizado y perfeccionado.

Tiempo estimado: 2 horas ¿Cómo definimos a la energía? En muchos textos y materiales didácticos se la define como la capacidad para realizar un trabajo. Sin embargo, esta definición es válida solamente en el campo de la mecánica, pero no es útil en termodinámica, ya que no toda la energía sirve para realizar un trabajo, la energía interna no puede convertirse totalmente en trabajo. Por lo tanto, cuando se analizan procesos térmicos o en los que ocurren cambios químicos, la anterior definición no es adecuada. Numerosos autores sugieren, como primera aproximación, definirla como la capacidad de producir transformaciones. “Las transformaciones en la configuración de los sistemas pueden asociarse a variaciones de energía en dichos sistemas o en partes de los mismos” (Doménech, Gil-Pérez, Gras, Guisasola, Martínez-Torregrosa, Salinas, Trumper y Valdés, 2003). Sugerimos que el docente pueda profundizar analizando el artículo “La enseñanza de la energía: una propuesta de debate para un replanteamiento global” que incluye numerosos aportes a la enseñanza de este tema. Si el docente desea profundizar en aspectos históricos sobre la lucha tecnológica entre el uso de la corriente eléctrica continua y alterna debatida por Thomas Edison y George Westinghouse, puede abordar un fragmento de la película titulada en español “Una guerra brillante” (The Current War en inglés) en la que se dramatizan las dos opiniones encontradas de estos científicos sobre el uso de una u otra corriente con la finalidad de iluminar diferentes ciudades de Estados Unidos a finales del 1800.

Tiempo estimado: 6 horas La actividad propuesta, del tipo hacedores, busca involucrar a los estudiantes en la resolución de un desafío poniéndose en el lugar de un grupo de ingenieros. Se busca que puedan demostrar creatividad al momento de diseñar su prototipo, trabajar de forma cooperativa, fomentar el intercambio entre los grupos, favorecer el desarrollo de la metacognición, entre otros. Se hará especial énfasis en el diseño del prototipo antes de poner manos a la obra. Se brindarán dos instancias en las que cada equipo recibirá retroalimentación de otros compañeros de la clase para mejorar tanto su diseño inicial como su prototipo construido. La prueba que se realiza con el secador de cabello busca que puedan calcular la eficiencia del prototipo que han creado. Más allá de los puntajes finales obtenidos, el énfasis está puesto en que sean capaces de evaluar su trabajo y pensar en ideas para mejorarlo. La primera sesión comienza con la presentación del desafío a los estudiantes, la formación de los grupos de trabajo, realización de una lluvia de ideas sobre el tema y el diseño en papel del molino. Luego cada grupo presenta su diseño y recibe sugerencias de mejora de otros dos equipos. En la siguiente sesión, tomando en cuenta las sugerencias brindadas, cada equipo pone manos a la obra y crea su molino a partir de los materiales disponibles. Realiza la primera prueba con el secador de cabello y efectúa las mejoras a su diseño que considere necesarias. Finalmente hace la prueba final. El docente registra los tiempos obtenidos por cada equipo. En la última sesión, se realizan los cálculos de la eficiencia, se presentan todos los molinos construidos y se plantea la actividad de autoevaluación. El docente puede realizar un cierre a toda la propuesta analizando las características de algunos de los aerogeneradores que se utilizan en los parques eólicos en nuestro país. Si el docente desea profundizar en la propuesta sugerimos que visite el plan de la lección “Trabajar con energía eólica” en el que se incluye información complementaria a la compartida en este recurso.

Imágenes: Ancap de Pinamar . Autor: Andrés Franchi. Licencia: CC BY-SA 3.0 Bombilla de luz. Autor: Freepik. Licencia: Licencia: Gratis para uso personal y comercial con atribución. Cardiovascular system. Autor: Laboratoires servier. Licencia: CC BY-SA 3.0 Dr. Franklin´s kite. Autor: garystockbridge617. Licencia: Dominio Público. Ferrocarril. Autor: Pixabay. Licencia: Gratis para uso personal y comercial. Frankestein Gif. Autor: Gifer. Fuego. Autor: pxfuel. Licencia: Libre para su uso personal y comercial. Ícono ascensor. Autor: Freepik. Licencia: Gratis para uso personal y comercial con atribución. Ícono biomasa Autor: Skyblock. Licencia: Gratis para uso personal y comercial con atribución. Ícono bomba de agua. Autor: Freepik. Licencia: Gratis para uso personal y comercial con atribución. Ícono calefacción. Autor: Smashicons. Licencia: Gratis para uso personal y comercial con atribución. ícono diésel Autor: Freepik . Licencia: Gratis para uso personal y comercial con atribución. Ícono energía. Autor: Freepik. Licencia: Gratis para uso personal y comercial con atribución. ícono energía eólica Autor:Freepik. Licencia: Gratis para uso personal y comercial con atribución. ícono geotérmica Autor: smalllikeart. Licencia: Gratis para uso personal y comercial con atribución. ícono heladera. Autor: pojok d. Licencia: Gratis para uso personal y comercial con atribución. Ícono hidráulica. Autor: Culmbio. Licencia: Gratis para uso personal y comercial con atribución. Ícono lámpara. Autor: Freepik. Licencia: Gratis para uso personal y comercial con atribución. Ícono mantenimiento. Autor: dDara. Licencia: Gratis para uso personal y comercial con atribución. ícono mareomotriz Autor: Freepik. Licencia: Gratis para uso personal y comercial con atribución. Ícono panel solar Autor: Surang Flat. Licencia: Gratis para uso personal y comercial con atribución. ícono petróleo Autor:Freepik. Licencia: Gratis para uso personal y comercial con atribución. ícono planta nuclear Autor: Konkapp. Licencia: Gratis para uso personal y comercial con atribución. Ícono semáforo. Autor: Freepik. Licencia: Gratis para uso personal y comercial con atribución. Ícono televisor. Autor: srip. Licencia: Gratis para uso personal y comercial con atribución. ícono viento Autor: Freepik . Licencia: Gratis para uso personal y comercial con atribución. Locomotora de vapor. Autor: Konkordia. Licencia: CC BY-SA 4.0 Lluvia de ideas. Realizada en canva. Autor: Matías García. Molinos de viento, Los campos y Atardecer. Autor: pexels. Licencia: Gratis para su uso personal y comercial, no requiere atribución.

Paneles solares. Autor: pxfuel. Licencia: Libre para su uso personal y comercial. Photovoltaics in solar power station energy from natural pvproductions. Autor: pvproductions. Licencia: Gratis para uso personal y comercial con atribución. stain windmills castile la mancha don quixote sky giants. Autor: pxhere. Licencia: CC0 Dominio público ticket de entrada “Antes de realizar la actividad …” Autor: Freepik. Licencia: Gratis para uso personal y comercial con atribución. ticket de salida “Conecta lo que viste con …” Autor: Freepik. Licencia: Gratis para uso personal y comercial con atribución. ticket de salida “Luego de esta actividad me sorprendió …” Autor: studio4rt Freepik. Licencia: Gratis para uso personal y comercial con atribución. ticket de salida “Me di cuenta que…” Autor: Freepik. Licencia: Gratis para uso personal y comercial con atribución. Torres de alta tensión. Autor: PortalJardin. Licencia: Gratis para su uso personal y comercial, no requiere atribución. TryEngineering. (s.f.). Planes de lecciones. Trabajar con energía. https://tryengineering.org/es/teacher/working-wind-energy/ (Imagen modificada según unidades de medida en nuestro país).

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Tiempo estimado: 6 horas La actividad pretende dar un sentido al análisis de una fuente energética usada en nuestro país, con la finalidad de compartir los hallazgos con dos estudiantes de intercambio que se encuentran de visita y que están realizando un proyecto sobre las fuentes de energía a nivel mundial. La propuesta incluye páginas sugeridas como orientación para que los estudiantes realicen la búsqueda de información. Se solicita que cada grupo de estudiantes cree una presentación para compartir basada en imágenes, al momento de presentarla al resto de la clase complementarán las imágenes proyectadas con breves explicaciones sobre la fuente de energía que les fuese asignada. Cada una de las presentaciones finales a las que se les suma la explicación en formato de audio podrán ser compartidas con todos los estudiantes a través de un muro interactivo. Si el docente desea utilizar el Padlet que se encuentra como modelo en la propuesta, debe realizar una copia personal del mismo (utilizando la función clonar).

Tiempo estimado: 4 horas La tercera actividad de la sección energía en acción denominada matriz energética busca conectar la construcción de gráficas con el tema de las fuentes de energía, así como analizar la situación en nuestro país. La propuesta destina 4 horas porque seguramente el docente deba trabajar el procedimiento para la construcción de gráficas previamente a realizar la actividad en sí.

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