L'energia e le sue forme

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10.1 L'energia e le sue forme

10.1.1 L'energia

Tra le parole che usiamo più spesso c'è senza dubbio il termine energia, grandezza coinvolta nella vita domestica, nell'industria, nei trasporti urbani e nei più elementari processi biologici.

L'energia è uno dei concetti più importanti della fisica: tutti i corpi, infatti, possiedono energia e in tutti i processi si verificano trasferimenti o trasformazioni di energia.

L'energia si presenta in varie forme. Per tale ragione il termine energia è spesso accompagnato da aggettivi che ne specificano il tipo. Esistono, cosí, l'energia cinetica, l'energia termica, l'energia chimica, l'energia solare, l'energia nucleare e altre forme ancora.

Le diverse forme in cui può manifestarsi l'energia sono tuttavia riconducibili a due soli tipi fondamentali: l'energia meccanica e l'energia termica.

10.1.2 Energia meccanica ed energia termica

L'energia meccanica di un corpo è la somma di due tipi di energia:

l'energia cinetica o energia di movimento, che dipende dalla velocità del corpo;
l'energia potenziale, che dipende dalla sua posizione.

L'energia potenziale è una particolare forma di energia che non si manifesta direttamente, ma rimane nascosta fin quando non si trasforma in altre forme di energia, per esempio in energia cinetica. Pensiamo all'elastico teso di una fionda: la sua energia potenziale si trasforma in energia cinetica del sasso che si muove verso il bersaglio.

Si pensi ancora all'acqua di una diga localizzata in alta montagna: quando fluisce a valle in maniera controllata, può alimentare una centrale idroelettrica dove l'energia potenziale dell'acqua si trasforma in energia cinetica delle pale di una turbina, quindi in energia elettrica.

L'acqua di una diga d'alta montagna possiede una grande quantità di energia potenziale.

Mentre l'energia meccanica dipende dal moto e dalla posizione dei corpi di un sistema, l'energia termica è associata ai fenomeni termici. L'energia termica di un corpo dipende, infatti, dalla sua temperatura e, quando si trasferisce da un corpo a un altro, si manifesta sotto forma di calore.

10.1.3 L'energia si trasforma

L'energia si trasforma continuamente. Dentro la lavatrice, per esempio, l'energia elettrica si trasforma in energia cinetica del cestello e in energia termica dell'acqua che si riscalda.

I mulini ad acqua trasformano l'energia cinetica del fiume in energia meccanica delle pale.

Anche l'energia elettrica è il frutto di numerose trasformazioni. Abbiamo già citato l'esempio dell'energia potenziale dell'acqua di un bacino di montagna che alimenta una centrale idroelettrica. Analogamente, in un impianto eolico le pale di una turbina sono messe in rotazione dall'energia cinetica del vento e il loro movimento viene poi trasformato in elettricità. E, ancora, una cella fotovoltaica utilizza l'energia solare che, venendo assorbita da particolari sostanze, come il silicio, si converte in corrente elettrica.

L'energia, insomma, può passare da una forma a un'altra e può trasferirsi da un corpo a un altro, ma il suo ammontare totale non cambia. L'energia, infatti, non può essere consumata né tanto meno creata: in ogni processo di trasformazione la quantità di energia presente all'inizio del processo si ritrova inalterata anche alla fine. Possiamo dunque affermare che l'energia si conserva.

10.1.4 Prima di continuare

L'energia è una grandezza fisica che può ...................... da un corpo a un altro e che può ...................... da una forma in un'altra.
Quando l'energia termica si ...................... da un corpo a un altro si manifesta sotto forma di ......................

Parole chiave

1. energia	a. è legata al movimento
2. energia meccanica	b. è legata alla posizione
3. energia termica	c. trasferimento di energia termica
4. energia potenziale	d. dipende dalla temperatura
5. energia cinetica	e. è la somma di energia cinetica e potenziale
6. calore	f. si presenta sotto varie forme