Torna a Scienze

L’energia e le sue fonti

🦅 Livello 4 · Facilitato🔬 Scienze🌳 Classe 3ª📅 Maggio
🔙 Ricordi dalla secondaCalore e temperatura (prima); il lavoro delle forze (seconda).
🔜 Ti servirà alle superioriAlle superiori: termodinamica e transizione energetica.
Scienze 3ª · L’energia e le sue fontiLivello 4 – Facilitato

Spiegazione

Energia, lavoro e potenza

Il lavoro (L = F × s) è il prodotto di una forza per lo spostamento; l’energia è la capacità di compiere lavoro (joule). La potenza (watt) è il lavoro fatto in un secondo. Energia cinetica Ec = ½ m v²; energia potenziale gravitazionale Ep = m g h. Un corpo che cade trasforma Ep in Ec.
Primo principio della termodinamica: l’energia totale si conserva. Secondo principio: in ogni trasformazione una parte diventa calore non più utilizzabile; il rendimento (energia utile / energia spesa) è sempre minore del 100% (una vecchia lampadina a incandescenza 5%, un LED circa 40%).

Il sistema energetico

Nel mondo circa l’80% dell’energia viene ancora dai combustibili fossili: si formano in milioni di anni da resti di piante (carbone) e organismi marini (petrolio, gas). Si usano per trasporti, riscaldamento, elettricità (centrali termoelettriche: combustione → vapore → turbina → alternatore), plastica. Problemi: esaurimento, dipendenza da pochi Paesi produttori (crisi energetiche e guerre), emissioni di CO₂ e inquinamento.
Nucleare da fissione: nel reattore i nuclei di uranio-235 si spezzano liberando enorme energia (E = mc², Einstein). Basse emissioni, ma scorie che restano pericolose per migliaia di anni e rischio di incidenti. In Italia due referendum (1987, 2011) lo hanno escluso. La fusione (come nel Sole) è oggetto di ricerca (ITER).

Le rinnovabili

Solare fotovoltaico (effetto fotoelettrico nel silicio) e termico; 🌬️ eolico (anche offshore); 💧 idroelettrico (la più antica in Italia, nelle Alpi); 🌋 geotermico; 🌱 biomasse e biogas; 🌊 moto ondoso e maree. Sono pulite e inesauribili ma intermittenti (il sole non c’è di notte): servono accumuli (batterie, pompaggi), reti intelligenti e idrogeno verde. Possono avere impatti (paesaggio, consumo di suolo) da gestire.

Transizione energetica

Per fermare il riscaldamento globale l’UE punta a zero emissioni nette entro il 2050: più rinnovabili, efficienza energetica (case di classe A, pompe di calore), mobilità elettrica e condivisa, comunità energetiche in cui i cittadini producono e condividono energia. Ognuno può ridurre la propria impronta: risparmio, consumi consapevoli, raccolta differenziata (anche riciclare fa risparmiare energia).
Fonti di energia
Rinnovabili ♻️Non rinnovabili ⛽
☀️ Solare🛢️ Petrolio
🌬️ Eolica🏭 Carbone
💧 Idroelettrica🔥 Gas naturale
🌋 Geotermica⚛️ Nucleare (uranio)
🌱 Biomasse
Scienze 3ª · L’energia e le sue fontiLivello 4 – Facilitato

Mappa

Da dove prendiamo l’energia che usiamo ogni giorno?

L’energia e le sue fonti
  1. non finiscono
    Fonti rinnovabili
    • Solenon finisce
    • ventonon finisce
    • acquadighe e centrali
    • pregioinquinano poco
    • anchecalore della Terra, biomasse
  2. finiscono
    Fonti non rinnovabili
    • petroliofinisce
    • difettoinquina
    • anchecarbone e gas
    • produconoCO₂, che scalda il clima
    • uranioenergia nucleare
  3. si trasforma
    Le forme di energia
    • cineticadi chi si muove
    • termicail calore
    • elettricala corrente
    • chimicanel cibo e nei carburanti
  4. io posso
    Risparmiare
    • spegnereluci e apparecchi
    • usarebici e mezzi pubblici

L’energia non si crea e non si distrugge: si trasforma da una forma all’altra.

Scienze 3ª · L’energia e le sue fontiLivello 4 – Facilitato

Parole importanti

LAVOROforza × spostamento
RENDIMENTOenergia utile diviso energia spesa
CENTRALE TERMOELETTRICAproduce elettricità bruciando combustibili
Emc² = equivalenza tra massa ed energia
ACCUMULOimmagazzinare energia per usarla dopo
COMUNITÀ ENERGETICAcittadini che producono e condividono energia rinnovabile
Scienze 3ª · L’energia e le sue fontiLivello 4 – Facilitato

Frasi da copiare

Copia le frasi in ordine sul quaderno. Insieme formano il riassunto della lezione: ripetilo a voce per l’interrogazione.
  1. Energia, lavoro e potenza: il lavoro (L = F × s) è il prodotto di una forza per lo spostamento; l’energia è la capacità di compiere lavoro (joule).
  2. Primo principio della termodinamica: l’energia totale si conserva.
  3. Il sistema energetico: nel mondo circa l’80% dell’energia viene ancora dai combustibili fossili: si formano in milioni di anni da resti di piante (carbone) e organismi marini (petrolio, gas).
  4. Nucleare da fissione: nel reattore i nuclei di uranio-235 si spezzano liberando enorme energia (E = mc², Einstein).
  5. Le rinnovabili: solare fotovoltaico (effetto fotoelettrico nel silicio) e termico.
  6. Transizione energetica: per fermare il riscaldamento globale l’UE punta a zero emissioni nette entro il 2050: più rinnovabili, efficienza energetica (case di classe A, pompe di calore), mobilità elettrica e condivisa…
Scienze 3ª · L’energia e le sue fontiLivello 4 – Facilitato

Esercizi

Scheda:Tre schede diverse sullo stesso argomento: per ripassare, per il compagno di banco, per la verifica.

Scheda A

☆Completa gli esercizi e guadagna le stelle!

1Collega ogni parola al suo significato.

2Completa le frasi con la parola giusta.

Parole: mc² · spostamento · intermittenti · rendimento
Il lavoro è forza per ______.
Il ______ è sempre minore del 100%.
Einstein scoprì che E = ______.
Le rinnovabili sono ______.

3Scegli la risposta giusta.

Una forza di 50 N sposta un oggetto di 4 m. Quanto lavoro compie?

4Scegli la risposta giusta.

Perché servono gli accumuli per le rinnovabili?

5Vero o falso?

In Italia il nucleare è stato escluso con due referendum.

6Vero o falso?

Una lampadina LED trasforma il 100% dell’energia in luce.

7Rispondi con parole tue.

Spiega come una centrale idroelettrica trasforma l’energia potenziale dell’acqua in elettricità.

8Rispondi con parole tue.

Proponi un piano per rendere la tua scuola più sostenibile dal punto di vista energetico.

Com’è andata?
Scienze 3ª · L’energia e le sue fontiSoluzioni – Livello 4

✅ Soluzioni

Scheda A

  1. 🏋️ LAVORO → forza × spostamento; 📊 RENDIMENTO → energia utile diviso energia spesa; 🔥 CENTRALE TERMOELETTRICA → produce elettricità bruciando combustibili; 🧪 E → mc² = equivalenza tra massa ed energia; 🔋 ACCUMULO → immagazzinare energia per usarla dopo; 🏘️ COMUNITÀ ENERGETICA → cittadini che producono e condividono energia rinnovabile
  2. spostamento – rendimento – mc² – intermittenti
  3. 200 J
  4. Perché sole e vento non ci sono sempre
  5. VERO
  6. FALSO
  7. Risposta libera.
  8. Risposta libera.

Ti è stata utile questa scheda?

Il tuo voto

Se hai meno di 14 anni non scrivere il tuo nome.

Le risposte le legge solo l’autore del sito e servono a migliorare le schede. Nome e commento vengono pubblicati solo con il tuo consenso e dopo una verifica.

Scheda didattica facilitata per tutta la classe di Scienze per la classe 3ª media su “L’energia e le sue fonti”: spiegazione con immagini, mappa concettuale, parole chiave, frasi da copiare ed esercizi interattivi stampabili in PDF. Altri livelli: 🐣 Livello 1 · Primi passi · 🐥 Livello 2 · Super semplificato · 🦉 Livello 3 · Semplificato.