Formas de energía y transformaciones

Indique qué forma de energía tiene cada una de estas cosas:

1. a) Un cometa que vuela alto en la playa.
2. b) El agua guardada en un embalse, en lo alto de la presa.
3. c) Una pila nueva, todavía sin usar.
4. d) La llama de una cocinilla de camping.

Relacione cada forma de energía con su ejemplo y escriba las cuatro parejas completas:

1. a) Energía nuclear.
2. b) Energía eólica.
3. c) Energía sonora.
4. d) Energía eléctrica.

Ejemplos: el timbre de la casa, un molino de viento, el tomacorriente de la pared y el Sol.

El viento hace girar el molinillo de colores que Nico plantó en el jardín, como se muestra en la figura.

1. a) ¿Qué forma de energía tiene el aire en movimiento?
2. b) ¿Qué forma de energía tienen las aspas del molinillo al girar?

Yasmin desayuna un sándwich y luego juega un partido de balonmano, en el que corre y suda mucho.

1. a) ¿Qué forma de energía almacenaban los alimentos del desayuno?
2. b) Nombre dos formas de energía en las que la transforma su cuerpo durante el partido.

Vera dejó su libro en el estante más alto de la estantería, como se muestra en la figura.

1. a) ¿Qué forma de energía tiene el libro por estar tan alto?
2. b) Si el libro se cae, ¿en qué forma de energía se transforma esa energía mientras baja?

En la fiesta del barrio han conectado unos altavoces grandes, como el de la figura.

1. a) ¿Qué forma de energía entra en el altavoz por el cable?
2. b) ¿Qué forma de energía sale de él y nos hace bailar?

En una central térmica se quema gas natural para producir electricidad. El esquema de la central es el siguiente:

La cadena de transformaciones está desordenada:

1. a) Energía eléctrica.
2. b) Energía química del gas.
3. c) Energía cinética de la turbina.
4. d) Energía térmica del vapor de agua.

Escríbala ordenada con flechas, desde el gas hasta la red eléctrica.

En el jardín de Daniela hay una farola solar que se enciende sola por la noche.

1. a) ¿Qué forma de energía recoge del Sol durante el día?
2. b) ¿En qué forma se guarda esa energía en la batería de la farola?
3. c) Escriba la cadena de transformaciones que sigue la energía por la noche, desde la batería hasta la luz.

Un carro eléctrico se carga en una casa con paneles solares, como se muestra en la figura.

1. a) Escriba la cadena de transformaciones completa, desde la luz del Sol hasta el movimiento del carro. Debe tener al menos cuatro formas de energía.
2. b) Indique dos momentos de esa cadena en los que se pierde algo de energía en forma de calor.
3. c) Algunos carros eléctricos recargan un poco la batería al frenar. ¿Qué transformación de energía aprovechan para hacerlo?

La Estación Espacial Internacional tiene paneles solares enormes y también grandes baterías.

1. a) Da una vuelta a la Tierra cada $90\ \text{min}$ y parte del trayecto lo hace en la sombra. ¿Para qué necesita las baterías si ya tiene paneles?
2. b) Escriba la cadena de transformaciones desde la luz del Sol hasta la computadora de a bordo cuando la estación está en la sombra.
3. c) Las computadoras y los aparatos se calientan: ¿qué forma de energía sobra y hay que expulsar al espacio?

Una gimnasta salta sobre un trampolín elástico.

1. a) ¿Qué forma de energía tiene cuando está en el punto más alto del salto?
2. b) Describa las transformaciones completas desde que cae hasta que vuelve a subir: qué le pasa a la energía cuando el trampolín se estira y cuando se recupera.
3. c) Para subir cada vez más alto, la gimnasta «empuja» con las piernas en cada bote. ¿De dónde saca su cuerpo esa energía extra?

En una bombilla antigua, de cada $100\ \text{J}$ de energía eléctrica solo $10\ \text{J}$ se convierten en luz. La figura muestra ese flujo de energía.

1. a) ¿Cuántos julios se pierden en forma de calor?
2. b) ¿Por qué quema tocar una bombilla de estas después de estar encendida un rato?

La linterna de camping de Bruno funciona con pilas.

1. a) Escriba la cadena de transformaciones completa, desde la energía guardada en la pila hasta la luz que sale.
2. b) Además de dar luz, el bombillo se calienta un poco: ¿qué otra forma de energía aparece?

Una bombilla vieja transforma $100\ \text{J}$ de energía eléctrica en $10\ \text{J}$ de luz. Una bombilla LED transforma los mismos $100\ \text{J}$ en $40\ \text{J}$ de luz. La figura compara el flujo de energía de las dos bombillas.

1. a) ¿Cuánta energía pierde cada una en forma de calor?
2. b) ¿Cuál elegiría para su casa? Justifique usando los datos.
3. c) En verano hace calor en la casa. Explique por qué tener muchas bombillas viejas encendidas puede hacer que el aire acondicionado gaste todavía más energía.

Complete la frase con las palabras que faltan: «La energía no se crea ni se destruye, solo se $\dots$ de una forma a $\dots$». Ponga después un ejemplo de la vida diaria en el que ocurra eso.

Esteban baja una cuesta larga con la bici, sin pedalear, y frena al llegar abajo, como se muestra en la figura.

1. a) ¿Qué transformación de energía ocurre mientras baja y agarra velocidad?
2. b) Al frenar hasta detenerse, ¿en qué forma de energía se transforma la energía cinética?

Aitana se balancea en un columpio cada vez más alto. La figura muestra el columpio en el punto más alto (A) y en el punto más bajo (B).

1. a) ¿Qué forma de energía tiene en el punto más alto, donde se detiene un instante?
2. b) ¿Y qué forma de energía tiene al pasar por el punto más bajo?
3. c) Si nadie la empuja, cada vez sube menos. ¿Qué «ladrón» se lleva parte de la energía y en qué forma la convierte?

En una montaña rusa, el carrito está parado en lo alto de una colina de $30\ \text{m}$ y luego cae hasta casi el suelo, como se muestra en la figura.

1. a) Describa la transformación de energía que ocurre al bajar.
2. b) Si no hubiera roce en absoluto, ¿hasta qué altura podría subir en la siguiente colina? ¿Por qué?
3. c) En la realidad siempre sube un poco menos. ¿En qué se convirtió la energía que «falta»?

Una central hidroeléctrica reversible bombea por la noche agua desde un lago bajo hasta otro alto, usando electricidad barata que sobra. Durante el día suelta el agua y produce electricidad. El esquema de la instalación es el siguiente:

1. a) Escriba la cadena de transformaciones de la noche, al subir el agua, y la del día, al bajarla.
2. b) En el proceso se pierde algo de energía en forma de calor. ¿Contradice eso la idea de que la energía se conserva? Explíquelo.
3. c) Si pierde energía, ¿por qué le interesa a la central funcionar así? Piense en que la electricidad no vale lo mismo a las $3$ de la madrugada que a las $8$ de la tarde.

Un amigo le dice: «Da igual dejar la luz encendida, porque la energía no se destruye, solo se transforma».

1. a) ¿Es verdad que la energía no se destruye?
2. b) Explique por qué, aun así, ese razonamiento está mal: piense en qué forma de energía acaba siendo la de la bombilla y si se puede volver a aprovechar.
3. c) Añada otro argumento relacionado con las fuentes de energía o con el dinero.

Un radiador eléctrico de $2\ \text{kW}$ está encendido $3\ \text{h}$. ¿Cuánta energía consume? Exprésela en $\text{kWh}$.

Una lavadora de $2\ \text{kW}$ hace un lavado que dura $1,5\ \text{h}$.

1. a) ¿Cuánta energía consume, en $\text{kWh}$?
2. b) Si el kilovatio-hora cuesta $100\ \text{\text{₡}\ /kWh}$, ¿cuánto cuesta ese lavado?

La casa de la familia de Hugo tiene paneles solares que producen $8\ \text{kWh}$ al día, pero la casa consume $11\ \text{kWh}$ al día.

1. a) ¿Cuántos $\text{kWh}$ compran cada día a la red eléctrica?
2. b) ¿Cuántos $\text{kWh}$ compran en un mes de $30$ días?
3. c) ¿Cuánto cuestan esos kilovatios-hora, a $100\ \text{\text{₡}\ /kWh}$?

El horno microondas de la casa ha consumido $7,2\cdot10^{6}\ \text{J}$ en un mes. Sabiendo que $1\ \text{kWh} = 3,6\cdot10^{6}\ \text{J}$:

1. a) ¿Cuántos $\text{kWh}$ ha consumido?
2. b) ¿Cuánto costó ese mes de microondas, a $100\ \text{\text{₡}\ /kWh}$?