FORMAS DE ENERGÍA La energía puede manifestarse de diversas maneras, todas ellas interrelacionadas y transformables entre sí:

Transcripción

1 : Capacidad que tienen los cuerpos para producir cambios en sí mismos o en otros cuerpos. La energía se manifiesta en todos los cambios que se producen en la materia: Tanto en CAMBIOS FÍSICOS (ej: Evaporación del agua de mar en las salinas). Como en los CAMBIOS QUÍMICOS (ej: Oxidación del hierro) FORMAS DE La energía puede manifestarse de diversas maneras, todas ellas interrelacionadas y transformables entre sí: INTERNA NUCLEAR 3. ELÉCTRICA QUÍMICA 4. Y MECÁNICA TÉRMICA 5. RADIANTE INTERNA La energía interna es aquélla que tienen los cuerpos asociada a su estructura, composición química y a su temperatura. La energía interna puede ser: QUÍMICA: Aquélla que tiene la materia por su estructura. Se almacena en los enlaces que presenta la materia. Se libera cuando la materia es degradada. TÉRMICA: Aquélla que poseen los cuerpos en función de la movilidad interna de sus partículas. Se transfiere del cuerpo que está a más temperatura a otro que está a menor temperatura. A esta transferencia se le llama CALOR. ELÉCTRICA Es aquélla obtenida debido al movimiento de las cargas eléctricas en un conductor. RADIANTE También llamada LUMINOSA o SOLAR. A ella pertenecen: la luz visible, la luz ultravioleta (UV), las ondas de radio, los rayos X, los infrarrojos (IR) y las microondas. 1

2 NUCLEAR Se define como la energía que se almacena en los núcleos de ciertos átomos y que se libera en las reacciones nucleares de fusión y fisión. La unidad de Energía en el S.I. es el Julio (J): Masa (m): Kg (kilogramo). Velocidad (v): m/s (metro/segundo). Aceleración de la gravedad (g): 9,8m/s 2 (metros/segundo 2 ). Altura o posición (h): m (metro). EJERCICIOS DE 1. Calcular la energía cinética de un camión de 10 toneladas que se mueve con velocidad constante de 72Km/h. (Sol: J). 2. Un coche de 2000Kg se mueve a la velocidad v. En un determinado momento su velocidad aumenta al doble. Cuánto habrá aumentado su energía cinética? (Sol: Se ha cuadruplicado). 3. Qué energía potencial posee un ladrillo de 600g de masa, en el instante que se deja caer desde una azotea que está a 8m del suelo? Cuál será su energía potencial una vez en el suelo? (Sol: 47,04J. Sol: 0J). 4. Dejamos caer una bola de acero de 500g desde una altura de 10m. Cuál es su energía mecánica al llegar al suelo? (Sol: 49 J). 5. Calcula la energía cinética que un martillo de 400g transfiere a un clavo al impactar sobre él con una velocidad de 5m/s. (Sol: 5 J). TRANSFERENCIA DE ENTRE DOS CUERPOS EN CONTACTO Al poner en contacto dos cuerpos, la energía (E) puede pasar de uno a otro, bien como trabajo, bien como calor. 1. TRABAJO (W): Es la energía (E) que se transfiere a un cuerpo al aplicarle una fuerza, si éste sufre un desplazamiento de su posición. W = F. d (desplazamiento) 2

3 Tan importante como la cantidad de trabajo realizado es la rapidez con la que se efectúe. A la cantidad de trabajo realizado en la unidad de tiempo se le denomina POTENCIA (P) y su unidad de medida en el S.I. es el watio (w). P (potencia)= w (watio). W (trabajo)= J (julio). t (tiempo)= s (segundo). 2. CALOR (Q): Es una forma de transferencia de energía entre dos cuerpos que poseen diferente temperatura. El calor se transfiere del cuerpo que está a mayor temperatura al que está a menor temperatura y no al revés. El calor es una forma de energía y, por tanto, se mide en J (julio) en el S.I. También hay otra forma de medirla: CALORÍA (cal) o KILOCALORÍA (Kcal). EJERCICIOS SOBRE TRABAJO Y POTENCIA 1. Calcula el trabajo que habrá que realizar para subir un niño de 20 Kg hasta sus hombros que están a una altura de 170 cm del suelo. (Sol: 333,2 J). 2. Qué cantidad de energía consume al mes un calefactor de 1500w de potencia, si funciona 4 horas diarias?(sol: 6, J). LEY DE LA CONSERVACIÓN DE LA 3

4 Las centrales eólicas e aprovechan la energía del viento para producir electricidad; presenta inconvenientes, como un impacto visual negativo y la interferencia con las rutas de aves migratorias; además, se ve afectada por las condiciones meteorológicas. Esquema de funcionamiento de un aerogenerador Hay dos tipos centrales solares térmicas t : 1. Las de baja temperatura: Producen agua caliente (para duchas, piscinas climatizadas, calefacción ). 2. Las de alta temperatura: Consisten en un campo de heliostatos, (gran superficie cubierta de espejos) que concentran la radiación captada en un receptor, generalmente una torre, en el que se encuentran la turbina y el receptor. Se obtiene energía eléctrica. CENTRAL SOLAR TÉRMICA DE ALTA TEMPERATURA Las centrales solares fotovoltaicas transforman directamente la energía solar en energía eléctrica, sin necesidad de que exista ningún elemento móvil, gracias a las células fotovoltaicas, que están fabricadas con silicio. Se utilizan, además, para suministrar electricidad a satélites y estaciones espaciales. Esquema de funcionamiento de una célula fotoeléctrica Las centrales hidroeléctricas o hidráulicas utilizan el agua almacenada en los embalses, para producir energía eléctrica. Esquema de funcionamiento de una central hidroeléctrica Las centrales maremotrices aprovechan la energía de las enormes masa de agua en movimiento de los mares y océanos.a pesar de la ingente cantidad de energía que tiene el agua del mar, su aprovechamiento es muy complicado. Esquema de funcionamiento de una central maremotriz 4

5 Las centrales geotérmicas se pueden aprovechar, tan solo, en zonas donde las manifestaciones geotérmicas, como géiseres y volcanes, sean más superficiales; así, su uso está muy poco extendido. Obtienen energía eléctrica. Esquema de funcionamiento de una central geotérmica Las centrales térmicas t utilizan de forma general combustibles fósiles (carbón, petróleo o gas natural), esto es, energías no renovables, como fuentes de energía. Generan un gran impacto en el medio ambiente puesto que emiten gases contaminantes a la atmósfera causantes del efecto invernadero y la lluvia ácida. Esquema de funcionamiento de una central térmica Las centrales nucleares funcionan de un modo similar al de una central térmica, pero aquí su combustible es uranio, que, tras una reacción nuclear, desprende una gran cantidad de energía. El uranio es una fuente de energía no renovable. Su ventaja es que no emiten gases contaminantes y producen una energía barata; el inconveniente, la generación de residuos nucleares letales para los seres vivos. Esquema de funcionamiento de una central nuclear 5