ENE
Energia e Macchine
6 micro-competenze con progressione verticale, visuali generate e attività autentiche.
Classe 3ª
6 MC in questa area
Macchine semplici e principi di meccanica
Lo studente conosce le sei macchine semplici (leva, piano inclinato, cuneo, vite, carrucola, ruota e perno), sa calcolare il vantaggio meccanico, e comprende il principio di conservazione dell'energia nelle macchine, collegando meccanica teorica a strumenti di uso quotidiano.
Fonti energetiche non rinnovabili
Lo studente conosce le caratteristiche di combustibili fossili (carbone, petrolio, gas naturale) e nucleare fissione, sa descrivere il processo di trasformazione energetica dalla fonte alla presa elettrica, e comprende i limiti di disponibilità e l'impatto ambientale di queste fonti, costruendo una visione critica della dipendenza energetica.
Fonti rinnovabili e transizione energetica
Lo studente conosce le principali fonti rinnovabili (solare fotovoltaico, eolico, idroelettrico, geotermico, biomasse), ne comprende il principio di funzionamento, sa confrontarne le caratteristiche con le fonti fossili, e sa progettare un semplice mix energetico per un edificio, valutando fattibilità tecnica ed economica.
Elettricità e circuiti
Lo studente comprende i principi di base dell'elettricità (tensione, corrente, resistenza, legge di Ohm), sa analizzare circuiti in serie e in parallelo, e sa costruire un circuito semplice con componenti reali o virtuali, collegando la teoria elettrica a dispositivi tecnologici di uso quotidiano.
Macchine termiche e motori
Lo studente conosce il principio di funzionamento delle macchine termiche (ciclo di Carnot semplificato, motore a scoppio a 4 tempi, turbina a vapore), comprende il concetto di rendimento e le sue limitazioni fisiche imposte dalla termodinamica, e sa confrontare l'efficienza del motore termico con quella del motore elettrico.
Accumulo energetico e smart grid
Lo studente comprende il problema dell'intermittenza delle fonti rinnovabili e le principali tecnologie di accumulo energetico (batterie agli ioni di litio, idrogeno verde, accumulo pompato), conosce il concetto di smart grid e sa valutare i trade-off tecnici, economici e ambientali delle diverse soluzioni di accumulo.
Altre aree