2.º de ESORuta de edumaterial
Qué vas a aprender
- Clasificar fuentes como renovables o no renovables según su ritmo de reposición.
- Comparar opciones energéticas usando varios criterios y reconocer impactos en todo su ciclo de vida.
- Calcular una eficiencia sencilla y proponer medidas que reduzcan consumo sin confundir potencia y energía.
Antes de empezar
- Comprender conservación, transferencia y transformación de energía.
- Calcular porcentajes sencillos.
- Distinguir una fuente de un dispositivo de conversión.
Renovable no significa sin impacto
Una fuente renovable se repone de forma natural a un ritmo relevante para el uso humano, como el Sol o el viento. Una no renovable depende de reservas finitas o que se forman mucho más lentamente, como carbón, petróleo, gas natural o uranio.
Esta clasificación solo habla de reposición. Para decidir hay que comparar emisiones, materiales, territorio, residuos, agua, biodiversidad, continuidad del suministro, almacenamiento, seguridad y coste social durante todo el ciclo de vida.
Eficiencia energética
- Eficiencia, η = energía útil / energía suministrada
- Fracción de la energía suministrada que cumple el objetivo definido. Suele expresarse como porcentaje. Siempre es necesario indicar qué se considera útil; una misma salida puede ser útil en un calefactor y una pérdida en un motor.
Un sistema necesita mezcla, red y gestión
La radiación solar y el viento varían, por lo que su integración requiere redes, previsión, almacenamiento, respaldo o gestión de la demanda. Los combustibles fósiles permiten energía almacenable, pero su combustión emite dióxido de carbono y contaminantes. La fisión nuclear usa combustible no renovable y genera residuos radiactivos; durante la operación directa emite poco carbono, pero eso no elimina los demás impactos.
No existe una fuente universalmente perfecta. Una comparación honesta declara el lugar, la escala, el servicio requerido y los criterios empleados.
Cómo evaluar una medida de ahorro
- Define el servicio: iluminar, calentar, transportar o refrigerar.
- Compara energía consumida para el mismo servicio, no solo la potencia instantánea.
- Calcula la duración de uso: energía = potencia × tiempo.
- Prioriza evitar demanda innecesaria, mejorar aislamiento o rendimiento y desplazar consumos cuando sea útil.
- Comprueba efectos secundarios: coste, confort, seguridad, materiales y posible aumento de uso por ahorro aparente.
Eficiencia de una conversión
Un dispositivo recibe 500 J y entrega 350 J como salida útil.
- Aplicamos η = E útil / E suministrada.
- Dividimos 350 J entre 500 J: 0,70.
- Multiplicamos por 100 para expresarlo como porcentaje.
η = 70 %; los 150 J restantes se transfieren a otros destinos.
Potencia no es consumo acumulado
Un aparato de más vatios siempre consume menos porque termina antes.
La energía consumida depende de la potencia y del tiempo de funcionamiento.
Los vatios miden potencia, es decir, energía por unidad de tiempo. Para comparar consumo hay que conocer la duración y el servicio conseguido.
Qué debes conservar
- Renovable describe ritmo de reposición, no ausencia de impacto.
- La comparación energética necesita varios criterios y un contexto.
- La eficiencia relaciona salida útil y energía suministrada.
- Ahorrar energía exige comparar el mismo servicio y considerar potencia y tiempo.
Clasifica por ritmo de reposiciónPrueba otro caso
¿Qué criterio distingue una fuente renovable de una no renovable?
¿Cuál de estas parejas está clasificada correctamente por su reposición?
Solución accesible sin interacción
Respuesta: Que se reponga a un ritmo comparable al de su uso — Importa la reposición del recurso respecto a la rapidez con que se consume.
La clasificación depende del ritmo de reposición del recurso respecto a su consumo, no de que su uso carezca de impactos.
Respuesta: Viento: renovable; carbón: no renovable — El viento se repone a escala humana; el carbón se forma en tiempos geológicos.
El viento se renueva de forma continua a escala humana, mientras que el carbón tarda tiempos geológicos en formarse.
Compara con varios criteriosPrueba otro caso
Un municipio compara dos fuentes eléctricas. ¿Qué análisis es más completo?
¿Qué afirmación evita presentar una fuente como impacto cero?
Solución accesible sin interacción
Respuesta: Producción, regularidad, emisiones, materiales, suelo y fin de vida — Comparar producción, regularidad, emisiones, materiales, suelo y residuos cubre las fases del ciclo de vida.
Comparar opciones exige varios criterios y el ciclo de vida; una sola etiqueta no decide todos los impactos.
Respuesta: Puede emitir poco en uso y requerir materiales, suelo y tratamiento final — Fabricación, instalación y retirada también forman parte de sus impactos.
El ciclo de vida incluye fabricación, instalación, funcionamiento y retirada, aunque la intensidad de cada impacto cambie.
Calcula energía útil y disipadaPrueba otro caso
¿Qué significa que una lavadora tenga un rendimiento del 70 %?
Si el rendimiento se define como energía útil dividida entre toda la energía recibida, ¿por qué un aparato no puede tener un 120 %?
Solución accesible sin interacción
Respuesta: De cada 100 J que entran, 70 J se aprovechan como energía útil — El rendimiento es la energía útil dividida entre la energía aportada. Un 70 % significa 70 J útiles por cada 100 J recibidos; los otros 30 J no se aprovechan para la finalidad definida. No mide tiempo de funcionamiento ni creación de energía.
El rendimiento es la energía útil dividida entre la energía aportada. Un 70 % significa 70 J útiles por cada 100 J recibidos; los otros 30 J no se aprovechan para la finalidad definida. No mide tiempo de funcionamiento ni creación de energía.
Respuesta: Porque no puede salir más energía útil que toda la energía recibida — La conservación de la energía impide una salida útil mayor que toda la energía recibida. En un aparato real una parte suele disiparse sin servir a la finalidad definida. Una bomba de calor puede tener un coeficiente de funcionamiento superior a uno porque ese cociente usa solo el trabajo aportado y no toda la energía que recibe.
La conservación de la energía impide una salida útil mayor que toda la energía recibida. En un aparato real una parte suele disiparse sin servir a la finalidad definida. Una bomba de calor puede tener un coeficiente de funcionamiento superior a uno porque ese cociente usa solo el trabajo aportado y no toda la energía que recibe.
Decisión energética con datos
Compara una opción eólica y una de gas para un servicio local usando reposición, regularidad, emisiones, materiales e impacto territorial. Si un equipo recibe 500 J y entrega 350 J útiles, calcula el rendimiento y la energía disipada.
Solución accesible sin interacción
- Demuestra que puedes clasificar fuentes como renovables o no renovables según su ritmo de reposición.
- Demuestra que puedes comparar opciones energéticas usando varios criterios y reconocer impactos en todo su ciclo de vida.
- Demuestra que puedes calcular una eficiencia sencilla y proponer medidas que reduzcan consumo sin confundir potencia y energía.
Respuesta: El viento es renovable pero variable y requiere materiales y territorio; el gas es no renovable y gestionable, con emisiones durante su uso. Rendimiento = 350/500 × 100 = 70 %; energía disipada = 150 J.
La decisión usa varios criterios sin llamar impacto cero a ninguna opción y distingue energía útil, entrada y disipación.
Compruébalo ahora
Clasifica viento, radiación solar, carbón y uranio como fuentes renovables o no renovables y usa el criterio de reposición.
Ver solución explicada
Respuesta: Renovables: viento y radiación solar. No renovables: carbón y uranio.
Las dos primeras se reponen continuamente a escala humana; las reservas aprovechables de carbón y uranio son finitas.
Una máquina recibe 800 J y entrega 600 J útiles. Calcula la eficiencia y la energía destinada a otras salidas.
Ver solución explicada
Respuesta: Eficiencia: 75 %. Otras salidas: 200 J.
600/800 = 0,75 = 75 %. Por conservación, 800 J − 600 J = 200 J se transfieren a otros destinos.
¿Cuál comparación es científicamente más completa?
- La solar es renovable, así que no tiene ningún impacto.
- El carbón es almacenable, así que es sostenible en cualquier contexto.
- Hay que comparar reposición, emisiones, materiales, territorio, continuidad y servicio requerido.
Ver solución explicada
Respuesta: Hay que comparar reposición, emisiones, materiales, territorio, continuidad y servicio requerido.
Evita reducir una decisión compleja a una sola propiedad y hace explícitos criterios relevantes.
Alineación curricular y fuentes
- Física y Química, saberes básicos de primero a tercer curso, bloque C: fuentes de energía, sostenibilidad, consumo responsable, ahorro y eficiencia. · Real Decreto 217/2022, currículo básico de ESO
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