Principios de conservación de la energía

TEMARIO

Las transformaciones:

Principios de conservación de la energía

Degradación de la energía

¿Qué es el trabajo?

Tipos de energías

La Energía térmica

La Energía eléctrica

La Energía radiante

La Energía química

La Energía nuclear

La Fisión nuclear

La Fusión nuclear

La energía

Fuentes de energía

Energía en los seres vivos

Energías renovables

Energías no renovables

Calor y Temperatura

Transmisión del Calor

Dilatación

Energia y sus Transformaciones

La Energía se encuentra en constante transformación, pasando de unas formas a otras. La energía siempre pasa de formas más útiles a formas menos útiles. Por ejemplo, en un volcán la energía interna de las rocas fundidas puede transformarse en energía térmica produciendo gran cantidad de calor; las piedras lanzadas al aire y la lava en movimiento poseen energía mecánica; se produce la combustión de muchos materiales, liberando energía química; etc.

PRINCIPIO CONSERVACION DE LA ENERGIA

El Principio de conservación de la energía indica que la energía no se crea ni se destruye; sólo se transforma de unas formas en otras. En estas transformaciones, la energía total permanece constante; es decir, la energía total es la misma antes y después de cada transformación.

En el caso de la energía mecánica se puede concluir que, en ausencia de rozamientos y sin intervención de ningún trabajo externo, la suma de las energías cinética y potencial permanece constante. Este fenómeno se conoce con el nombre de Principio de conservación de la energía mecánica.

DEGRADACION DE LA ENERGIA

Unas formas de energía pueden transformarse en otras. En estas transformaciones la energía se degrada, pierde calidad. En toda transformación, parte de la energía se convierte en calor o energía calorífica.

Cualquier tipo de energía puede transformarse íntegramente en calor; pero, éste no puede transformarse íntegramente en otro tipo de energía. Se dice, entonces, que el calor es una forma degradada de energía. Son ejemplos:

• La energía eléctrica, al pasar por una resistencia.

• La energía química, en la combustión de algunas sustancias.

• La energía mecánica, por choque o rozamiento.

Se define, por tanto, el Rendimiento como la relación (en % por ciento) entre la energía útil obtenida y la energía aportada en una transformación.

TRABAJO

Instintivamente, por trabajo, entendemos todo tipo de actividad o esfuerzo humano. ¿Nos conformamos con tal idea? En absoluto, dentro del campo de la Física, no nos vale el concepto así concebido.

El mecánico, e electricista, el proyectista etc , tienen un sentido mas concreto de la palabra «trabajo»; les representa algo más. Saben que, para que exista trabajo, se necesita la acción de una fuerza y, al mismo tiempo, que esta provoque un desplazamiento del cuerpo, o de los componentes del mismo, sobre el cual actúa.

Ejemplo:

- En un circuito eléctrico se puede disponer de una fuerza electromotriz pero, si el interruptor está abierto, no existe desplazamiento de electrones, lo que motiva que no se produzca un trabajo en cualquiera de los receptores acoplados.

Nos explicamos en los términos siguientes, TRABAJO ES EL PRODUCTO DEL VALOR DE UNA FUERZA, APLICADA SOBRE UN CUERPO, POR EL VALOR DEL ESPACIO RECORRIDO POR DICHO CUERPO. Y solamente se produce trabajo cuando se cumple la condición de desplazamiento.

También podernos decir que, se origina trabajo, siempre que una fuerza desplaza su punto de aplicación; o que, trabajo, es el efecto conseguido al ser trasladado un cuerpo por la acción de una fuerza ejercida sobre el mismo.

Recordemos al científico escribiendo y moviendo el útil de escritura por la acción de la fuerza que, sobre dicho útil, ejerce su mano. Ese sería su trabajo puramente físico.

Inicialmente, el trabajo se obtiene como consecuencia de la presencia de una fuerza, y ésta, a su vez, proviene de la energía. Además, no olvidemos una de las definiciones de la energía... «es la capacidad que posee la materia para poder producir... TRABAJO».

Vemos cómo los conceptos de energía, fuerza y trabajo se relacionan. En base a tal relación, y considerando conjuntamente dichos conceptos, podemos reseñar que la palabra trabajo se refiere a la transmisión de energía, transmisión que se produce cuando una fuerza se aplica a un cuerpo, provocando el movimiento del mismo.

El trabajo se representa por la letra T.

Fórmula: Según las definiciones expuestas, se tiene que

T = F*e* cos 

en la que: T = trabajo en Julios.

F = fuerza en Newton.

e = espacio recorrido por el cuerpo en m.

a = ángulo formado por la dirección de la fuerza aplicada y la trayectoria seguida por el cuerpo. Cuando ambas coinciden =0 y cos  = 1

El trabajo se mide en las mismas unidades que la energía, siendo una de ellas el kilográmetro (kgm), de tal modo que 1 kgm = 9,8 J.

LA ENERGÍA - Concepto

Energía es la capacidad de realizar trabajos, fuerzas y movimientos. Solo podemos observar sus efectos, ya que es invisible pero no por eso menos importante, sino todo lo contrario, esta permite que suceda casi todo en el universo: La vida, una luz, una corriente eléctrica, la carrera de un auto, Una llama, Un ruido o el viento. Y obviamente la energía Nuclear. Según La ley de la conservación de la energía esta no se crea ni se destruye, solo se transforma.

Hay muchos tipos de energías: Energía sintética, Energía lumínica, Energía sonora, Energía Nuclear etc.

La Energía puede manifestarse de diferentes maneras: en forma de movimiento (cinética), de posición (potencial), de calor, de electricidad, de radiaciones electromagnéticas, etc. Según sea el proceso, la energía se denomina:

• Energía térmica

• Energía eléctrica

• Energía radiante

• Energía química

•Energía nuclear

ENERGÍA TERMICA

La Energía térmica se debe al movimiento de las partículas que constituyen la materia. Un cuerpo a baja temperatura tendrá menos energía térmica que otro que esté a mayor temperatura.

Movimiento de las partículas en la materia en estado sólido

Movimiento de las partículas en la materia en estado gaseoso

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