Los Sitemas Materiales Y La Energia

INTRODUCCIÓN

La energía es la fuerza vital de nuestra sociedad. De ella dependen la iluminación de interiores y exteriores, el calentamiento y refrigeración de nuestras casas, el transporte de personas y mercancías, la obtención de alimento y su preparación, el funcionamiento de las fábricas, etc.

Hace poco más de un siglo las principales fuentes de energía eran la fuerza de los animales y la de los hombres y el calor obtenido al quemar la madera. El ingenio humano también había desarrollado algunas máquinas con las que aprovechaba la fuerza hidráulica para moler los cereales o preparar el hierro en las ferrerías, o la fuerza del viento en los barcos de vela o los molinos de viento. Pero la gran revolución vino con la máquina de vapor, y desde entonces, el gran desarrollo de la industria y la tecnología han cambiado, drásticamente, las fuentes de energía que mueven la moderna sociedad. Ahora, el desarrollo de un país está ligado a un creciente consumo de energía de combustibles fósiles como el petróleo, carbón y gas natural.

Por lo antes expuesto, se estará abordando en el presente trabajo el tema de la energía y los materiales a fin de ampliar conocimientos.

LOS SISTEMAS MATERIALES Y LA ENERGÍA

La Materia es todo aquello que tiene masa y ocupa un lugar en el espacio.

Las transformaciones de la Energía tienen lugar en la alimentación de los seres vivos, en la dinámica de nuestra atmósfera y en la evolución del Universo.

Todos los procesos naturales que acontecen en la materia pueden describirse en función de las transformaciones energéticas que tienen lugar en ella.

LOS SISTEMAS MATERIALES

Todos los objetos que nos rodean son materiales: las paredes, los muebles, las plantas, los animales, las piedras, las rocas, el aire, el mar el Sol, la Luna, etc., son materia.

La materia presenta 3 propiedades:

- Tiene dimensiones.

La materia tiene dimensiones; es decir, ocupa un lugar en el espacio, propiedad que se llama Volumen. El volumen es una magnitud que se mide en m3 en el S.I.

La masa está relacionada con la cantidad de materia que hay en un volumen determinado. La masa es una magnitud que se mide en kg en el S.I.

La relación entre masa y volumen se llama Densidad. La densidad es una magnitud que se mide en kg/m3 en el S.I.

Densidad = masa / volumen

- Presenta inercia

La materia presenta Inercia. La inercia es la resistencia que opone la materia a modificar su estado de reposo o de movimiento.

La inercia es mayor conforme un cuerpo tiene mayor masa. por ejemplo, la inercia de una pelota de tenis es muy pequeña, pues cuesta poco ponerla en movimiento; mientras que, por el contrario, la inercia de un camión es grande.

A mayor inercia, mayor fuerza habrá que aplicar para conseguir una determinada aceleración en el cuerpo al moverse.

- Es la causa de la gravedad.

La materia es la causa de la gravedad o gravitación, que consiste en la atracción que actúa siempre entre objetos materiales aunque estén separados por grandes distancias.

La gravedad es la responsable de que los objetos caigan al suelo, de la existencia de las mareas, de que los planetas se muevan alrededor del Sol y, en definitiva, de la estructura del Universo.

ESCALAS DE OBSERVACIÓN MACRO Y MICROSCÓPICA

Al mirar a nuestro alrededor, la escala de tamaños que percibimos es muy limitada y se llama Escala de observación macroscópica (Insectos, nubes, etc.).

El mundo material al que no pueden acceder nuestros ojos constituye la Escala de observación microscópica (Células, átomos, moléculas, etc.).

Los fenómenos macroscópicos que ocurren en la naturaleza están determinados por los fenómenos microscópicos que ocurren en su interior.

NOTACIÓN CIENTÍFICA (I)

El estudio de la materia permite enmarcar el universo conocido en una escala de tamaños y distancias cuyos límites inferior y superior se establecen, respectivamente, en:

- 0,000 000 000 000 001 m: tamaño aproximado del núcleo de un átomo.

- 100 000 000 000 000 000 000 000 000 m: diámetro estimado del Universo actual.

Para simplificar la escritura y la lectura de estos números, se utiliza la llamada notación científica, que consiste en escribirlos como potencias de diez.

NOTACIÓN CIENTÍFICA (II)

Para que un número esté escrito en notación científica debe cumplir:

- Tener una sola cifra como parte entera del número (antes de la coma).

- Colocar las restantes cifras distintas de cero después de la coma.

- Escribir una potencia de 10 con un exponente positivo (si el número es grande) o negativo (si el número es pequeño).

NOTACIÓN CIENTÍFICA (III)

Expresar un número en notación científica es muy cómodo, pues permite saber rápidamente su magnitud, si es grande o pequeño, y poderlo comparar fácilmente con otro número, medida,

LA ENERGÍA COMO PROPIEDAD DE LOS SISTEMAS MATERIALES

La energía es la capacidad que tienen los cuerpos o sistemas materiales de transferir calor o realizar un trabajo, de modo que, a medida que un cuerpo o un sistema transfieren calor o realiza un trabajo, su energía disminuye. Se mide en julios (J) en el Sistema Internacional de unidades.

El calor es la energía que se transfiere entre dos cuerpos como consecuencia de su diferencia de temperatura. Siempre pierde energía el cuerpo más caliente y la gana el más frío.

El agua está a mayor temperatura que el hielo y le cede energía (calor).

Se realiza trabajo sobre un cuerpo o sistema material cuando éste se desplaza bajo la acción de una fuerza que actúa total o parcialmente en la dirección del movimiento.

El atleta ejerce una fuerza en la dirección en que quiere mover las pesas. Está realizando trabajo.

VARIACIÓN DE LA ENERGÍA EN LOS SISTEMAS MATERIALES

Las

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