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Energia e principi

Energia e i principi che ne regolano le trasformazioni

Un percorso sull’energia e il risparmio energetico non può che iniziare dal significato di energia e dai principi che ne regolano le trasformazioni.

La parola energia nella vita quotidiana la associamo alla possibilità che abbiamo di compiere o meno un’azione come correre, giocare, studiare…. Il concetto di energia è quindi molto importante perché qualunque fenomeno che riguardi un qualsiasi aspetto dell’attività umana avviene solo se è presente l’energia.

Dare la definizione di energia non è certo una cosa semplice. È forse qualcosa che vedi? Che si può toccare? Che occupa uno spazio?

Purtroppo no, l’energia non possiede nessuna di queste caratteristiche perché si evidenzia solo attraverso i suoi effetti.

Quante volte ripetiamo la frase

“non ho più le forze, non riesco a fare …. perché ho esaurito le energie?”

L’energia di cui parliamo è quella muscolare, energia che deriva dalla struttura fisica della persona e dal fatto che questa sia ben nutrita.

E se volessimo riacquistare l’energia che bisogna fare?

Mangiamo una merenda, qualcuno un po’ più goloso qualcosina in più, ma non facciamo altro che prendere attraverso il cibo tutte le sostanze nutritive che ci rimettono in forza e ci permettono di compiere le azioni che vogliamo. Accumuliamo energia attraverso il cibo che ci fornisce energia “chimica”.

L’energia chimica degli alimenti proviene direttamente (per i vegetali) o indirettamente (per gli animali) dal processo di fotosintesi clorofilliana, che si compie esclusivamente grazie all’Energia Solare. Questa catena di passaggi è detta catena energetica che ha come primo anello l’energia solare.Trasformazioni energia

Da questo esempio di vita quotidiana possiamo ricavare le definizioni di “energia” e la sua caratteristica fondamentale, ovvero la “trasformazione dell’energia da una forma ad un’altra”.

Siamo tutti d’accordo se diciamo che

l’energia indica la capacità che ha un corpo di compiere lavoro (azione)

Vediamo se è vero nell’esempio precedente:

possediamo energia –> possiamo correre, giocare,…

non possediamo energia –> non possiamo compiere nessuna azione

e siamo d’accordo anche con il primo principio della termodinamica se diciamo che

l’energia non si crea, né si distrugge, ma si trasforma

Quando mangiamo non facciamo altro che trasformare chimicamente l’energia posseduta dalle sostanze nutritive del cibo, in energia che si accumula nei muscoli e che può essere utilizzata quando serve. Ma chi dà energia al cibo? Ci pensa la natura e prima fra tutte il sole. È un continuo di trasformazioni di energia da una forma ad un’altra.

Ma attenzione….il secondo principio della termodinamica è in agguato

l’energia si trasforma e trasformandosi si degrada

Abbiamo detto che l’energia non si crea, né si distrugge ma si trasforma, in questo processo però l’energia si degrada, ovvero si trasforma in forme che non sempre sono completamente utilizzabili e recuperabili.

Consideriamo ad esempio l’energia che un’automobile utilizza per muoversi. In parte questa energia viene trasformata in calore per effetto dell’attrito con l’asfalto. L’energia del combustibile la ritroviamo in parte in energia cinetica di movimento dell’auto ed in parte in calore per l’attrito. La somma di queste due energie è pari a quella di partenza, ma solo quella cinetica è quella utile, solo questa è la forma di energia che a noi interessa, l’altra è per noi “persa”. Da questo si capisce cosa vuol dire che l’energia si degrada.

Vi presentiamo ora i nostri cartelloni che riportano il concetto di energia, i principali tipi di energia e i principi della termodinamica che regolano le trasformazioni da una forma a un’altra.