Exercicis: Formes d'energia i transformacions

Indica quina forma d'energia té cadascuna d'aquestes coses:

1. a) Un estel que vola alt a la platja.
2. b) L'aigua guardada en un embassament, a la part alta de la presa.
3. c) Una pila nova, encara sense utilitzar.
4. d) La flama d'un fogonet de càmping.

La Vera ha deixat el seu llibre al prestatge més alt de la prestatgeria, com es mostra a la figura.

1. a) Quina forma d'energia té el llibre per estar tan alt?
2. b) Si el llibre cau, en quina forma d'energia es transforma aquesta energia mentre baixa?

A la festa del barri han connectat uns altaveus grans, com el de la figura.

1. a) Quina forma d'energia entra a l'altaveu pel cable?
2. b) Quina forma d'energia en surt i ens fa ballar?

Un radiador elèctric de $2\ \text{kW}$ està encès $3\ \text{h}$. Quanta energia consumeix? Expressa-la en $\text{kWh}$.

Completa la frase amb les paraules que falten: «L'energia no es crea ni es destrueix, només es $\dots$ d'una forma a $\dots$». Posa després un exemple de la vida quotidiana en què passi això.

La Yasmin esmorza un entrepà i després juga un partit d'handbol, en el qual corre i sua molt.

1. a) Quina forma d'energia emmagatzemaven els aliments de l'esmorzar?
2. b) Anomena dues formes d'energia en què la transforma el seu cos durant el partit.

Relaciona cada forma d'energia amb el seu exemple i escriu les quatre parelles completes:

1. a) Energia nuclear.
2. b) Energia eòlica.
3. c) Energia sonora.
4. d) Energia elèctrica.

Exemples: el timbre de casa, un molí de vent, l'endoll de la paret i el Sol.

El vent fa girar el molinet de colors que el Nico ha plantat al jardí, com es mostra a la figura.

1. a) Quina forma d'energia té l'aire en moviment?
2. b) Quina forma d'energia tenen les aspes del molinet en girar?

En una central tèrmica es crema gas natural per produir electricitat. L'esquema de la central és el següent:

La cadena de transformacions està desordenada:

1. a) Energia elèctrica.
2. b) Energia química del gas.
3. c) Energia cinètica de la turbina.
4. d) Energia tèrmica del vapor d'aigua.

Escriu-la ordenada amb fletxes, des del gas fins a la xarxa elèctrica.

Al jardí de la Daniela hi ha un fanal solar que s'encén sol a la nit.

1. a) Quina forma d'energia recull del Sol durant el dia?
2. b) En quina forma es guarda aquesta energia a la bateria del fanal?
3. c) Escriu la cadena de transformacions que segueix l'energia a la nit, des de la bateria fins a la llum.

Una rentadora de $2\ \text{kW}$ fa un rentat que dura $1,5\ \text{h}$.

1. a) Quanta energia consumeix, en $\text{kWh}$?
2. b) Si el quilowatt-hora costa $0,20\ \text{€/kWh}$, quant costa aquest rentat?

En una bombeta antiga, de cada $100\ \text{J}$ d'energia elèctrica només $10\ \text{J}$ es converteixen en llum. La figura mostra aquest flux d'energia.

1. a) Quants joules es perden en forma de calor?
2. b) Per què crema tocar una bombeta d'aquestes després d'estar encesa una estona?

L'Iker baixa un pendent llarg amb la bici, sense pedalar, i frena en arribar a baix, com es mostra a la figura.

1. a) Quina transformació d'energia té lloc mentre baixa i agafa velocitat?
2. b) En frenar fins a aturar-se, en quina forma d'energia es transforma l'energia cinètica?

El forn microones de casa ha consumit $7,2\cdot10^{6}\ \text{J}$ en un mes. Sabent que $1\ \text{kWh} = 3,6\cdot10^{6}\ \text{J}$:

1. a) Quants $\text{kWh}$ ha consumit?
2. b) Quant ha costat aquest mes de microones, a $0,20\ \text{€/kWh}$?

L'Aitana es balanceja en un gronxador cada vegada més alt. La figura mostra el gronxador en el punt més alt (A) i en el punt més baix (B).

1. a) Quina forma d'energia té en el punt més alt, on s'atura un instant?
2. b) I quina forma d'energia té en passar pel punt més baix?
3. c) Si ningú no l'empeny, cada vegada puja menys. Quin «lladre» s'emporta part de l'energia i en quina forma la converteix?

La llanterna de càmping d'en Bruno funciona amb piles.

1. a) Escriu la cadena de transformacions completa, des de l'energia guardada a la pila fins a la llum que en surt.
2. b) A més de fer llum, la bombeta s'escalfa una mica: quina altra forma d'energia apareix?

Una bombeta vella transforma $100\ \text{J}$ d'energia elèctrica en $10\ \text{J}$ de llum. Una bombeta LED transforma els mateixos $100\ \text{J}$ en $40\ \text{J}$ de llum. La figura compara el flux d'energia de les dues bombetes.

1. a) Quanta energia perd cadascuna en forma de calor?
2. b) Quina triaries per a casa teva? Justifica-ho utilitzant les dades.
3. c) A l'estiu fa calor a casa. Explica per què tenir moltes bombetes velles enceses pot fer que l'aire condicionat gasti encara més energia.

En una muntanya russa, la vagoneta està aturada a dalt d'un turó de $30\ \text{m}$ i després cau fins a gairebé terra, com es mostra a la figura.

1. a) Descriu la transformació d'energia que té lloc en baixar.
2. b) Si no hi hagués gens de fregament, fins a quina alçària podria pujar al turó següent? Per què?
3. c) En la realitat sempre puja una mica menys. En què s'ha convertit l'energia que «falta»?

Un cotxe elèctric es carrega en una casa amb panells solars, com es mostra a la figura.

1. a) Escriu la cadena de transformacions completa, des de la llum del Sol fins al moviment del cotxe. Ha de tenir com a mínim quatre formes d'energia.
2. b) Indica dos moments d'aquesta cadena en què es perd una mica d'energia en forma de calor.
3. c) Alguns cotxes elèctrics recarreguen una mica la bateria en frenar. Quina transformació d'energia aprofiten per fer-ho?

La casa de la família de l'Hugo té plaques solars que produeixen $8\ \text{kWh}$ al dia, però la casa consumeix $11\ \text{kWh}$ al dia.

1. a) Quants $\text{kWh}$ compren cada dia a la xarxa elèctrica?
2. b) Quants $\text{kWh}$ compren en un mes de $30$ dies?
3. c) Quant costen aquests quilowatts-hora, a $0,20\ \text{€/kWh}$?

Un amic et diu: «Tant és deixar el llum encès, perquè l'energia no es destrueix, només es transforma».

1. a) És veritat que l'energia no es destrueix?
2. b) Explica per què, tot i així, aquest raonament no és correcte: pensa en quina forma d'energia acaba sent la de la bombeta i si es pot tornar a aprofitar.
3. c) Afegeix un altre argument relacionat amb les fonts d'energia o amb els diners.

L'Estació Espacial Internacional té panells solars enormes i també grans bateries.

1. a) Fa una volta a la Terra cada $90\ \text{min}$ i part del trajecte el fa a l'ombra. Per a què necessita les bateries si ja té panells?
2. b) Escriu la cadena de transformacions des de la llum del Sol fins a l'ordinador de bord quan l'estació és a l'ombra.
3. c) Els ordinadors i els aparells s'escalfen: quina forma d'energia sobra i cal expulsar a l'espai?

Una central hidroelèctrica reversible bomba a la nit aigua des d'un llac baix fins a un altre d'alt, utilitzant electricitat barata que sobra. Durant el dia deixa anar l'aigua i produeix electricitat. L'esquema de la instal·lació és el següent:

1. a) Escriu la cadena de transformacions de la nit, en pujar l'aigua, i la del dia, en baixar-la.
2. b) En el procés es perd una mica d'energia en forma de calor. Contradiu això la idea que l'energia es conserva? Explica-ho.
3. c) Si perd energia, per què li interessa a la central funcionar així? Pensa que l'electricitat no val el mateix a les $3$ de la matinada que a les $8$ de la tarda.

Una gimnasta salta sobre un trampolí elàstic.

1. a) Quina forma d'energia té quan és al punt més alt del salt?
2. b) Descriu les transformacions completes des que cau fins que torna a pujar: què li passa a l'energia quan el trampolí s'estira i quan es recupera.
3. c) Per pujar cada vegada més amunt, la gimnasta «empeny» amb les cames a cada bot. D'on treu el seu cos aquesta energia extra?