No malgastisl’energia!L’ESTALVI ENERGÈTIC

El projecte No malgastis l’energia! és una obra col·lectiva concebuda, dissenyada i creada al Departament d’Edicions Educatives de Grup Promotor / Santillana Educación, S. L., dirigit per Teresa Grence Ruiz i Pere Macià Arqué.

Hi ha participat l’equip següent:

TEXTDavid del Barrio GirónSusana Conde FernándezLluïsa March SolerAnna Sagristà Mas

IL·LUSTRACIÓSantiago Martín-Serrano López

EDICIÓLluïsa March Soler

EDICIÓ EXECUTIVADavid Sánchez Gómez

DIRECCIÓ DEL PROJECTEAntonio Brandi Fernández

DIRECCIÓ I COORDINACIÓ EDITORIAL DE PRIMÀRIAMaite López-Sáez Rodríguez-Piñero

NIVELL III

ES0000000065926 838647_INICIALS_ENERGIA_GRUP_64143.indd 1 08/05/2017 15:33:26

ES0000000065926 838647_INICIALS_ENERGIA_GRUP_64143.indd 2 08/05/2017 15:33:30

NO malgastis l’energiaLa Terra està en perill: hi ha ciutats contaminades, abocadors plens, boscos que desapareixen… L’obtenció, l’ús i el transport de l’energia provoquen alguns d’aquests desastres mediambientals. Creus que tu no pots fer res per salvar el planeta? Doncs estàs molt equivocat!

A les pàgines següents aprendràs d’on obtenim l’energia o com la fem servir. Sabràs com es pot aconseguir respectant el medi ambient. I reflexionaràs sobre les teves pròpies accions amb dos objectius: no malgastar energia i aconseguir que els altres tampoc no la malgastin.

ES0000000065926 838647_INICIALS_ENERGIA_GRUP_64143.indd 3 08/05/2017 15:33:32

Etapes del projecte

1

PUNT DE PARTIDA

Què farem?

11

Què ens cal saber-ne?

15

Com ens organitzarem?

16

Al llarg d’aquest projecte tindràs l’oportunitat d’aprendre com obtenim l’energia, com la consumim o quins efectes té per al medi ambient. Viuràs una aventura que constarà de tres etapes diferents.

1

El punt de partida marca l’inici del viatge. T’ajudarà a saber on arribaràs i què necessitaràs durant el camí.

2

Les tasques d’investigació et conviden a convertir-te en un detectiu disposat a buscar, seleccionar i organitzar la informació.

3

Acabem el projecte és l’última etapa del viatge. Hi aplicaràs el que has après per portar a terme amb èxit el repte final que et proposem.

Què sabem sobre l’energia?

12

Esdeveniment inicial. Missió: salvar la Terra

09

ES0000000065926 838647_INICIALS_ENERGIA_GRUP_64143.indd 4 08/05/2017 15:33:33

2

TASQUES D’INVESTIGACIÓ

3

ACABEM EL PROJECTE

Escoles que caminen

57

Ciutadans responsables

49

Viatgem a l’època de la Revolució Industrial

29

La revolució energètica

43

Què és l’energia?

19

Valoració personal

71

Què he après?

69

Treball final: Jornada de conscienciació

per a l’estalvi energètic

65

Fonts d’energia no renovables

35

Formes d’energia

23

ES0000000065926 838647_INICIALS_ENERGIA_GRUP_64143.indd 5 08/05/2017 15:33:33

ES0000000065926 838647_INICIALS_ENERGIA_GRUP_64143.indd 6 08/05/2017 15:33:34

1

PUNT DE PARTIDA

ES0000000065926 838647_INICIALS_ENERGIA_GRUP_64143.indd 7 08/05/2017 15:33:35

8

Extracció de carbó

Central tèrmica

El sector energètic és responsable

de dues terceres parts de les

emissions mundials de gasos d’efecte

d’hivernacle que contribueixen

a l’escalfament del planeta.Cimera del Clima, 2016

(Marràqueix, el Marroc).

Extracció de petroli

ES0000000065926 838647_INICIALS_ENERGIA_GRUP_64143.indd 8 08/05/2017 15:33:37

9

Pareu atenció al vídeo. L’actor Leonardo di Caprio i altres persones ens mostren la situació actual del planeta.

Després podeu veure altres vídeos relacionats amb el deteriorament mediambiental del planeta Terra.

Debateu sobre el que heu vist als vídeos.

Què ha passat en cadascun dels vídeos?

Quines emocions t’han provocat?

Quin creus que és el paper de l’ésser humà en aquests fets?

MISSIÓ: SALVAR LA TERRA

ES0000000065926 838647_INICIALS_ENERGIA_GRUP_64143.indd 9 08/05/2017 15:33:39

2

TASQUES D’INVESTIGACIÓ

ES0000000065926 838647_PROJECTE_ENERGIA_GRUP_64142.indd 17 08/05/2017 15:34:24

ES0000000065926 838647_PROJECTE_ENERGIA_GRUP_64142.indd 18 08/05/2017 15:34:24

Us heu plantejat algun cop aquestes preguntes?

Per què es mouen els cotxes? Per què creixen les plantes? Per què necessitem menjar? Com funcionen tots els aparells elèctrics?

Com s’escalfa el menjar al microones?

Pots identificar l’energia en aquestes imatges? Raona la resposta.

QUÈ ÉS L’ENERGIA?

T

A S C A

«Estem envoltats d’energia; només és una

qüestió de temps que les persones tinguin

èxit en els seus mecanismes vinculats

a l’aprofitament d’aquesta energia».

Nikola Tesla (1856-1943)

A B C

L’energia és la capacitat que tenen els éssers vius, els objectes i les substàncies per produir canvis en ells mateixos o en altres cossos.

D E

19

ES0000000065926 838647_PROJECTE_ENERGIA_GRUP_64142.indd 19 08/05/2017 15:34:27

Experimenteu amb un company. Seguiu les instruccions:

1. Aixequeu-vos de la cadira i camineu per la classe.2. Un dels dos s’ha d’asseure.3. L’altre ha d’empènyer la cadira amb el company assegut.4. Ara fregueu-vos les mans amb força.

En quin moment heu utilitzat més energia?

Amb quins tipus d’energies heu experimentat? Justifiqueu la resposta.

Busca en revistes i diaris imatges que continguin manifestacions de l’energia.

Descriu breument quins aspectes relacionats amb l’energia s’observen a les imatges.

Comenta les imatges a classe amb els companys i arxiva-les al dossier d’aprenentatge.

Escriu deu manifestacions de l’energia que has presenciat tu mateix des que t’has llevat fins ara. Arxiva la llista al dossier d’aprenentatge.

Imatge 1:

Imatge 2:

Imatge 3:

20

ES0000000065926 838647_PROJECTE_ENERGIA_GRUP_64142.indd 20 08/05/2017 15:34:28

EXPERIMENT: L’ENERGIA QUE ENS ARRIBA DEL SOL

Ja estàs preparat per ser un científic! Treballaràs amb l’energia procedent del Sol i posaràs a prova el «mètode científic».

1. Col·loca les cartolines al pati separades les unes de les altres, en un lloc on els toqui el sol.

2. Toca els trossos de cartolina cada minut.

3. Posa un glaçó sobre cada tros de cartolina.

FORMULACIÓ D’HIPÒTESIS DAVANT ELS DILEMES SEGÜENTS

✓ Quin es fondrà el primer?✓ Quin creus que es fondrà l’últim?

QUÈ ÉS L’ENERGIA?

FORMULACIÓ D’HIPÒTESIS DAVANT EL DILEMA SEGÜENT

✓ Quina cartolina s’escalfarà més ràpidament?

El mètode de la ciència

Fer servir el mètode científic consisteix a:

1. Observar el món que ens envolta.2. Fer-nos preguntes.3. Raonar la resposta a aquestes

preguntes: formular hipòtesis.4. Fer experiments per validar

o rebutjar les hipòtesis.

Hipòtesi: és una suposició prèvia a la investigació. Podrà ser confirmada com a certa o ser rebutjada per falsa.

Material necessari Quatre trossos de cartolina de 10 o 15 cm de costat. Fes servir cartolina blanca, groga, vermella i negra.

Quatre glaçons amb alguna cara llisa per posar-los sobre les cartolines.

21

ES0000000065926 838647_PROJECTE_ENERGIA_GRUP_64142.indd 21 08/05/2017 15:34:28

REFLEXIONEM SOBRE EL NOSTRE TREBALL

Ens hem repartit les tasques durant la realització dels experiments i tots hem treballat igual.

Hem debatut sobre les hipòtesis possibles i hem escollit aquella que ens ha semblat més convenient a tots.

Hem buscat la informació junts i hem fet una selecció de les dades obtingudes.

DE VEGADESMAI SEMPRE

Completeu la fitxa de l’investigador que hi ha al sobre de materials.

Després, completeu l’explicació científica.

Alguns colors absorbeixen l’ que arriba del Sol més bé que d’altres. Per això, a l’estiu la roba sol ser més i a l’hivern és més , perquè el és el color que absorbeix més bé l’energia procedent del Sol, mentre que el color la reflecteix.

Al nostre experiment, la cartolina s’escalfa més que la .

Els trossos de cartolina d’altres colors absorbeixen energia que el tros blanc i

que el tros negre.

Els plafons solars tenen per objectiu captar l’energia que arriba del Sol. Completa els buits.

Per «atrapar» l’energia que arriba procedent del Sol hem d’utilitzar plafons solars que es fabriquin amb materials de color o bé de tons , ja que així absorbiran més quantitat d’ .

Per captar tota l’energia possible, els plafons solars s’orienten de manera que la superfície sigui als rajos de que arriben al plafó.

Els plafons solars no són eficients al 100 %. Això significa que no són capaços de captar tota l’ que els arriba.

ES0000000065926 838647_PROJECTE_ENERGIA_GRUP_64142.indd 22 08/05/2017 15:34:30

REFLEXIONEM SOBRE EL NOSTRE TREBALL

Ens hem repartit les tasques durant la realització dels experiments i tots hem treballat igual.

Hem debatut sobre les hipòtesis possibles i hem escollit aquella que ens ha semblat més convenient a tots.

Hem buscat la informació junts i hem fet una selecció de les dades obtingudes.

Busca informació sobre quin tipus d’energia és present en cada cas i indica-ho.

Energia emmagatzemada per una pila:

Energia produïda quan els àtoms s’uneixen o es trenquen:

Energia d’una pilota de tenis en moviment:

Energia que passa d’una torradora a una torrada:

Energia emmagatzemada en una rajola de xocolata:

Energia d’un test situat a certa altura:

Energia que arriba a un plafó solar:

Energia que il·lumina una bombeta:

Un tipus d’energia es pot transformar en un altre? Explica la resposta.

Investiga-ho i posa’n exemples que puguis fer o veure al teu voltant:

• Energia mecànica ➝ Energia tèrmica:

• Energia lluminosa ➝ Energia elèctrica:

• Energia química ➝ Energia tèrmica:

• Energia elèctrica ➝ Energia tèrmica:

• Energia potencial ➝ Energia cinètica ➝ Energia elèctrica:

FORMES D’ENERGIA

T

A S C A

23

ES0000000065926 838647_PROJECTE_ENERGIA_GRUP_64142.indd 23 08/05/2017 15:34:30

Quantes transformacions veieu en aquestes imatges? Identifiqueu els tipus d’energia que hi ha en aquestes situacions, tant inicials com resultants, escriviu-les i arxiveu-les al dossier d’aprenentatge.

Completeu l’esquema següent amb alguns tipus d’energia implicats.

A

D

G

B

E

H

C

F

I

Energia

Energia

EnergiaEnergia química

Energia

24

ES0000000065926 838647_PROJECTE_ENERGIA_GRUP_64142.indd 24 08/05/2017 15:34:35

FORMES D’ENERGIA

EXPERIMENT: TRANSFERÈNCIA D’ENERGIA AMB DUES PILOTES

En aquest experiment fareu servir un material senzill i seguireu els passos del mètode científic que ja heu estudiat.

1. Deixeu caure dues pilotes alhora, però separades en horitzontal un metre entre si.

2. Observeu l’altura que assoleix cadascuna en rebotar. Hi veieu alguna diferència?

3. Ara feu-ho d’una altra manera. Col·loqueu la pilota petita a sobre de la pilota gran. Subjecteu cadascuna amb una mà.

4. Deixeu ara que caiguin juntes. Si no us surt a la primera, no us preocupeu, torneu a intentar-ho.

5. Fixeu-vos bé com reboten les dues pilotes i compareu-ho amb el comportament anterior. Repetiu-ho tres cops.

Què passarà? Abans de començar, escriviu les vostres hipòtesis.

Escriviu les condicions de l’experiment i els resultats. Completeu la taula del sobre de materials. Quin tipus de pilotes heu fet servir? Què ha passat?

Què ha passat en realitat? Analitzeu, de primer, les transformacions d’energia que tenen lloc en deixar caure a terra una sola pilota. Completeu les oracions.

Abans de començar a caure, la pilota té potencial gravitatòria, EPG.

S’anomena així la forma d’energia que un objecte té en estar situat a una determinada.

Què passarà si utilitzes una pilota més pesant o augmentes l’altura de la pilota?

Si n’augmentes el pes, l’energia potencial gravitatòria de la pilota serà .

Si n’augmentes l’altura, l’energia potencial gravitatòria de la pilota serà .

Atreveix-te a triar l’expressió correcta per a l’energia potencial gravitatòria, EPG:

EPG 5 Pes 2 altura EPG 5 Pes 3 altura EPG 5 Pes / altura

Material necessari

Dues pilotes. Una de gran, per exemple, de bàsquet, i una de petita, de tenis, de ping-pong…

25

ES0000000065926 838647_PROJECTE_ENERGIA_GRUP_64142.indd 25 08/05/2017 15:34:36

Analitza ara què passa mentre cada pilota cau.

Mentre cau, la pilota va perdent i l’energia gravitatòria va disminuint.

L’energia gravitatòria es va transformant en energia , que és l’energia que tenen els objectes en moviment.

A causa del fregament amb l’aire, la pilota s’escalfa. És a dir, una part de l’energia que porta la pilota es transforma en energia .

Què passa durant el rebot?

En arribar a terra, la pilota ja no té energia , perquè la seva altura és nul·la. En aquest

moment només té energia . Durant el xoc amb el terra, una part de l’energia de la pilota es converteix en energia , perquè sentim un so.

Una altra part de l’energia de la pilota es converteix en potencial elàstica. La pilota es deforma.

Analitza què passa durant la pujada, després del rebot.

Després de xocar contra el terra, la pilota recupera la forma original i torna a pujar. L’energia potencial es converteix en energia .

A mesura que la pilota puja, la seva energia es va transformant un altre cop en energia gravitatòria.

Completa l’esquema sobre aquest experiment que trobaràs al sobre de materials. Escriu les formes d’energia per cada tram de l’experiment.

I què passa quan les dues pilotes cauen juntes? Encercla la paraula adequada.

La pilota gran perd altura en el rebot i puja més/menys que abans. Però la pilota petita surt rebotada amb molta més velocitat/força i assoleix una altura més gran/més petita.

Això ens indica que la pilota gran traspassa una part de la seva energia/força a la pilota petita.

Principi de conservació de l’energiaL’energia no es crea ni es destrueix, sols es transforma d’una forma a una altra.

26

ES0000000065926 838647_PROJECTE_ENERGIA_GRUP_64142.indd 26 08/05/2017 15:34:36

FORMES D’ENERGIA

Ara experimentarem amb altres formes d’energia.

Treballareu de manera coordinada. Dividiu la classe en diversos equips. Cadascun prepararà un experiment dels que es proposen a l’espai web.• Bateria ecològica. • Condueix l’electricitat.• Electritzant. • Els efectes de la meva calor.

Abans de fer l’experiment, feu hipòtesis del que passarà. I després de completar els experiments, expliqueu per què ha passat això.

Després completeu la fitxa de l’investigador que trobareu al sobre. Descriviu-hi l’experiment que heu portat a terme en el vostre grup.

Elaboreu cartells o murals informatius per a la Jornada de Conscienciació de l’Estalvi Energètic.

Expliqueu conceptes sobre l’energia d’una manera senzilla i fàcil d’entendre.

Recordeu algunes de les informacions sobre l’energia que heu estudiat.

Completa el mapa conceptual sobre l’energia que s’inclou al sobre de materials. Després, arxiva’l al dossier d’aprenentatge.

Quina forma d’energia és la més usada a les llars? Per què?

Us proposem ara una tasca d’investigació sobre el forn microones.

Quines transformacions d’energia tenen lloc en un microones?

Quines formes d’energia entren en acció en tot el procés? Heu descobert alguna forma d’energia nova? Com s’anomena?

Expliqueu en un mural com funciona.

RECORDA-HONo es poden introduir objectes metàl·lics al microones.

27

ES0000000065926 838647_PROJECTE_ENERGIA_GRUP_64142.indd 27 08/05/2017 15:34:37

REFLEXIONEM SOBRE EL NOSTRE TREBALL

Tots hem treballat de la mateixa manera i hem decidit les respostes escoltant l’opinió de cada membre.

Hem treballat en profunditat totes les pàgines proposades i n’hem fet una lectura detallada per obtenir una visió general de tot, a més de fer les activitats descrites.

Tots hem opinat sobre el treball dels altres, hem acceptat l’opinió de cadascun i hem aprofitat els aspectes que ens servien per millorar.

DE VEGADESMAI SEMPRE

Busqueu informació sobre l’energia i resoleu les activitats.

Es pot mesurar l’energia? Quines unitats es fan servir? Quins símbols s’utilitzen?

Observa la relació entre diferents unitats d’energia. Després calcula les equivalències:

• 1 J 5 0,24 cal • 1 cal 5 4,18 J • 1 kJ 5 1.000 J• 1 kcal 5 1. 000 cal • 1 kWh 5 3.600.000 J

Ara fes els càlculs necessaris i completa els buits. Observa l’exemple.

• 100 cal 5 J • 1 MJ 5 kJ 5 J

• 1 kJ 5 kcal • 1 kcal 5 kJ 5 J

• 24 cal 5 J • 0,056 kcal 5 J

• 25 J 5 cal • 175.000 J 5 kcal

• 5 kWh 5 J • 10.800.000 J 5 kWh

100 cal 3 4,18 5 418 J

418

ES0000000065926 838647_PROJECTE_ENERGIA_GRUP_64142.indd 28 08/05/2017 15:34:38