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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
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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.

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

3Scegli la risposta giusta.

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

4Vero o falso?

In Italia il nucleare è stato escluso con due referendum.

5Rispondi con parole tue.

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

6Leggi il significato e scrivi la parola giusta.

forza × spostamento

Inizia con «L» · 6 lettere
Ripassa giocandoAstro-quiz, memory, vero o falso, cerca le parole e altri giochi su questo argomento.
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. intermittenti – rendimento – spostamento – mc²
  3. 200 J
  4. VERO
  5. Risposta libera.
  6. LAVORO

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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.