concetti di combustione
Definisci in modo semplice la "combustione".
Reazione chimica tra combustibile e comburente che libera energia sotto forma di calore e luce
Cosa sono e quali sono i combustibili fossili?
Materiali organici trasformati nel tempo in risorse energetiche (carbone, petrolio, gas)
Che significa "estrazione" quando si parla di combustibili fossili? Fai un esempio.
Rimuovere dal sottosuolo o dal mare risorse come carbone o petrolio, tramite miniere o pozzi petroliferi.
Come si trasportano i combustibili? Come si chiamano le grandi tubazioni per il petrolio e il gas naturale per lunghe distanze?
Il trasporto avviene via mare con navi cisterna/petroliere o via terra con oleodotti per il petrolio, gasdotti per il gas naturale.
Che tipo di energia è l'energia termica? dove la troviamo nella centrale termoelettrica
L'energia termica è l'energia dovuta al calore, è prodotto dalla combustione nella caldaia
Che cosa è il comburente? Fornisci un esempio comune
Sostanza che permette la combustione, solitamente l'ossigeno dell'aria
Da quale materia organica antica derivano i tre principali combustibili fossili?
Carbone, petrolio, gas naturale derivano da piante e organismi marini antichi decomposti.
Come si estrae il carbone? Descrivi brevemente
A poca profondità in miniere a cielo aperto, con macchine scavatrici; a maggiore profondità in miniere sotterranee a pozzi e gallerie.
Che cos'è la torre di raffinazione utilizzata nelle raffinerie di petrolio?
È una grande colonna dove il petrolio grezzo, riscaldato, viene separato in diverse sostanze in base alla loro temperatura di ebollizione.
Spiega come l'energia cinetica del vapore diventa energia meccanica nella centrale.
Il vapore ad alta pressione spinge le pale della turbina, facendole ruotare, trasformando quindi l'energia del vapore in movimento rotatorio della turbina.
Perché il calore è importante nella combustione? Spiega in una frase
Il calore avvia e mantiene la reazione di combustione; senza calore la combustione non parte o si spegne
Perché il petrolio, il carbone e il gas naturale sono considerati "fossili"?
Provengono dalla decomposizione di organismi del passato e si sono formati nel sottosuolo in lunga scala temporale.
Cos'è la trivellazione e quale combustibile fossile è ottenuto con essa?
Trivellazione = perforazione del sottosuolo per estrarre petrolio o gas naturale; si ottiene principalmente petrolio e gas.
Quali sono alcuni dei principali derivati ottenuti dalla raffinazione del petrolio e a cosa servono?
Benzina (carburante per auto), gasolio (motori diesel), cherosene (aerei), GPL (riscaldamento e cucina), bitume (asfalti), oli lubrificanti (macchinari).
Quale componente compie il passaggio da energia meccanica a elettrica? Perché è importante ?
L'alternatore converte l'energia meccanica in elettrica per distribuire energia elettrica agli utenti.
Elenca tre elementi necessari perché avvenga la combustione (termine e breve spiegazione).
Combustibile (elemento che brucia) + comburente (ossigeno) + energia d'attivazione (innesco, calore). Tutti e tre sono necessari.
Qual è la principale differenza tra carbone e gas naturale in termini di composizione e stato fisico?
Carbone: solido, principalmente carbonio; gas naturale: gassoso, composto da carbonio e idrogeno.
Elenca gli impatti ambientali dell'estrazione di combustibili fossili.
Deforestazione, inquinamento dell'acqua, emissioni di gas serra, rischio di incidenti.
Perché le diverse frazioni del petrolio si raccolgono a livelli diversi della torre di raffinazione? Ogni frazione ha una diversa temperatura di ebollizione: quelle più leggere salgono in alto, quelle più pesanti restano in basso.
Ogni frazione ha una diversa temperatura di ebollizione: quelle più leggere salgono in alto, quelle più pesanti restano in basso.
Elenca i componenti di una centrale termoelettrica.
combustibile, caldaia, vapore ad alta pressione, turbina, alternatore/trasformatore, condensatore.
In che modo l'utilizzo dei combustibili fossili influenza non solo l'ambiente①, ma anche l'economia globale② e i rapporti di potere tra gli Stati③?
La combustione aumenta l'inquinamento e le emissioni di gas serra, contribuendo al cambiamento climatico. Il controllo delle risorse energetiche (petrolio, gas) crea forti dipendenze economiche tra Paesi: chi possiede giacimenti ha più potere politico e può modificare prezzi e scambi internazionali. Ciò può generare tensioni, crisi economiche e conflitti politici.
Indica un vantaggio e uno svantaggio dell'uso del petrolio rispetto al carbone come fonte energetica.
Il petrolio ha maggior potere calorifico del carbone, è liquido (facile da trasportare); svantaggio: produrre inquinanti e rischio di sversamenti.
Spiega in che modo l'estrazione e il trasporto di petrolio possono causare danni locali (esempi concreti).
Esempi: sversamenti in mare che uccidono fauna, contaminazione di falde acquifere da perdite di petrolio.
Come funziona la distillazione frazionata nella torre di raffinazione, dal riscaldamento del petrolio alla raccolta delle frazioni.
Il petrolio viene riscaldato fino a diventare una miscela di vapori e liquidi; i vapori salgono nella torre, dove la temperatura diminuisce gradualmente. Ogni frazione condensa a un livello diverso in base al proprio punto di ebollizione e viene raccolta nei piatti corrispondenti.
Descrivi uno schema energetico che mostra tutte le trasformazioni di energia, nominando i componenti coinvolti
combustibile (energia chimica): combustione nella caldaia→ calore (energia termica): vapore→ vapore ad alta pressione (energia cinetica): spinge→ turbina (energia meccanica): gira→ alternatore/trasformatore (energia elettrica): rete.