Ejercicios: Obtención de energía eléctrica y ahorro energético

¿Qué es una central eléctrica? Explica con tus palabras qué se hace en ella: ¿de dónde sale la electricidad que produce?

En una central hidroeléctrica hay un embalse con agua almacenada en altura, como en la figura.

Explica de dónde saca la energía esta central y qué aparato se mueve cuando el agua cae.

Observa el aerogenerador de la figura:

¿Qué mueve las aspas de un aerogenerador? ¿Qué energía aprovecha una central eólica? ¿En qué tipo de lugares crees que se instalan estos molinos?

Los paneles solares de los techos y de los satélites producen electricidad sin moverse ni hacer ruido, como el de la figura.

¿Qué energía reciben y en qué la transforman?

Clasifica estas fuentes de energía en renovables y no renovables: el Sol, el viento, el carbón, el agua de un embalse, el gas natural y el uranio. Explica qué diferencia hay entre los dos grupos.

Ordena estas etapas del viaje de la electricidad hasta tu casa: los tomacorrientes de tu cuarto, la central eléctrica, los cables de las torres de alta tensión. Explica qué pasa en cada etapa.

¿Por qué apagar la luz al salir de un cuarto ahorra energía, aunque el bombillo sea pequeño? Explícalo pensando en el tiempo que pasa encendido.

Una bombilla LED de $10\ \text{W}$ da la misma luz que una bombilla antigua de $60\ \text{W}$.

1. a) ¿Cuál gasta menos energía para dar la misma luz?
2. b) ¿Cuántas veces gasta más la antigua que la LED?

En una termoeléctrica pasan estas cosas, pero desordenadas: el vapor mueve una turbina; se quema carbón; el generador produce electricidad; el calor calienta agua y la convierte en vapor.

1. a) Ordena la cadena desde el principio hasta el final.
2. b) ¿Qué tipo de energía tiene almacenada el carbón antes de quemarse?

Una central nuclear calienta agua como una termoeléctrica, pero sin quemar nada.

1. a) ¿Qué «combustible» usa una central nuclear?

1. b) Indica una ventaja y un inconveniente de este tipo de central.

Indica una ventaja y un inconveniente de cada una de estas centrales: la eólica y la solar. Piensa en lo que ocurre los días sin viento y por las noches.

Describe el viaje completo de la electricidad desde el agua embalsada de una presa hasta la lámpara de tu mesita de noche, nombrando todos los pasos: qué se mueve al caer el agua, qué aparato genera la corriente y cómo llega hasta la casa.

Un pueblo quiere abastecerse solo con paneles solares.

1. a) ¿Qué problema tendrá por la noche y en los días muy nublados?
2. b) Propón dos soluciones para tener electricidad también en esos momentos.

En la sala de una casa hay $5$ bombillos encendidos.

1. a) Si son antiguos, de $60\ \text{W}$ cada uno, ¿qué potencia gastan en total?
2. b) Si se cambian por bombillos LED de $10\ \text{W}$, que dan la misma luz, ¿qué potencia total gastan ahora?
3. c) ¿Cuánta potencia se ahorra con el cambio?

El televisor apagado con el control remoto se queda con una lucecita roja encendida: es el consumo en espera o «stand-by».

1. a) ¿Crees que gasta energía aunque parezca apagado? Justifica tu respuesta.

1. b) ¿Cómo conseguirías que no gastara nada sin desarmar el televisor?

Un cargador de celular enchufado a la corriente, aunque no tenga el celular conectado, gasta $1\ \text{W}$.

1. a) ¿Cuántas horas pasa enchufado si no se quita en toda una semana?
2. b) ¿Qué energía gasta en esa semana, en $\text{Wh}$? Pista: multiplica la potencia por el tiempo.

Un valle con un río caudaloso quiere producir su propia electricidad y duda entre una presa hidroeléctrica y una termoeléctrica de gas.

1. a) Indica una ventaja de cada opción.
2. b) Indica un inconveniente de cada opción.
3. c) ¿Cuál elegirías tú para el valle? Justifica tu elección con las respuestas anteriores.

En la naturaleza casi no encontramos electricidad «suelta» lista para usar, salvo los rayos: hay que fabricarla transformando otras energías.

1. a) Escribe la cadena completa de transformaciones de una termoeléctrica, desde la energía guardada en el carbón hasta la electricidad.
2. b) Explica con esa cadena por qué decimos que la electricidad es muy cómoda de usar pero siempre hay que «pagarla» con otra energía.

La familia de Nadia instala paneles solares en el techo, pero sigue conectada a la red eléctrica.

1. a) ¿Por qué no se desconectan del todo de la red?
2. b) ¿Qué crees que pasa con la energía que les sobra al mediodía de un día soleado?
3. c) ¿Qué ventaja tiene quedarse conectados a la red además de tener paneles?

El router de internet gasta $10\ \text{W}$ y está encendido todo el día, todos los días del año.

1. a) ¿Cuánta energía gasta en un día, en $\text{Wh}$?
2. b) ¿Cuánta gasta en un año de $365$ días, en $\text{Wh}$?
3. c) Pasa el resultado anual a $\text{kWh}$, sabiendo que $1\ \text{kWh} = 1000\ \text{Wh}$.

Andrea dice: «Deberíamos producir toda la electricidad con energías renovables». Bruno responde: «No se puede, porque el Sol y el viento a veces fallan».

1. a) Explica en qué tiene razón cada uno.
2. b) Nombra dos formas de guardar o conseguir energía para los momentos en que fallan el Sol y el viento.
3. c) ¿Con qué opinión estás más de acuerdo? Argumenta tu respuesta.

Los electrodomésticos llevan una etiqueta energética con una letra, de la A (los que menos gastan) a la G (los que más), como la de la figura.

1. a) Entre dos refrigeradores del mismo tamaño, uno de clase A y otro de clase F, ¿cuál comprarías pensando en la factura de la electricidad?
2. b) El de clase A cuesta más al comprarlo; ¿por qué puede salir a cuenta a la larga?
3. c) ¿Por qué la eficiencia importa tanto justo en el refrigerador, que está enchufado las $24$ horas del día?

Redacta un plan de ahorro energético para tu escuela con cuatro medidas (piensa en luces, ventilación, computadoras y persianas).

1. a) Explica por qué cada medida ahorra energía.
2. b) ¿Cuál de tus medidas crees que ahorrará más? Razona la respuesta.

Una región produce su electricidad así: un $40\ \%$ en centrales hidroeléctricas, un $30\ \%$ en centrales eólicas, un $20\ \%$ en centrales solares y un $10\ \%$ en una central termoeléctrica. Observa la gráfica:

1. a) ¿Qué porcentaje de la electricidad es renovable?
2. b) Si la región produce $2000\ \text{GWh}$ al año, ¿cuántos $\text{GWh}$ corresponden a la eólica?
3. c) ¿Cuántos $\text{GWh}$ renovables produce en total?