FUENTES DE ENERGÍA:
-Fuentes no renovables de energía: son aquellas cuyas reservas se consumen a un ritmo mayor del que se renuevan por la naturaleza. Es el caso de los combustibles fósiles( carbón,petróleo y gas natural) y de los minerales de uranio.

TIPOS:
Carbón, petróleo, gas natural, energía nuclear.

VENTAJAS E INCONVENIENTES DE LAS FUENTES NO RENOVABLES:
En general, la energía procedente de las fuentes no renovables es relativamente barata y fácil de extraer, ya que la tecnología requerida está muy desarrollada.
El problema es que las reservas de combustibles fósiles son limitadas. Además, el carbón y el petróleo son combustibles muy contaminantes que contribuyen a la lluvia ácida y al efecto invernadero.

-Fuentes renovables de energía: son aquellas cuyas reservas se consumen a un ritmo menor del que se renuevan por la naturaleza. Las más importantes son la biomasa, el Sol, la fuente hidraúlica y la fuente eólica.

TIPOS:
Biomasa: materia orgánica de origen vegetal o animal.
Sol: produce energía radiante denominada energía solar.
Energía hidraúlica: es la energía potencial de una masa de agua embalsada en una presa natural o artificial.
Energía eólica: es la energía cinética del viento.

Otras fuentes renovables de energía:
Energía geotérmica: es la energía térmica acumulada en el subsuelo.
Energía mareomotriz: es la energía potencial que adquiere el agua marina al subir su nivel por efecto de las mareas.

VENTAJAS E INCONVENIENTES DE LAS FUENTES RENOVABLES:

Ventajas:
-Sus reservas son prácticamente inagotables.
-Su impacto sobre el ambiente es, en general, más reducido que el de las fuentes no renovables.
-Se producen cerca de donde se consumen... etc.

Desventajas:
-Sus conocimientos y la tecnología necesarios para su uso están poco desarrollados, por lo que su contribución al consumo total de energía es aún reducida. No obstante, se ha avanzado mucho en las tecnologías solar y eólica.

ESQUEMA
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ENERGÍA Y ONDAS:

VOCABULARIO

Onda: propagación por un medio material de un movimiento vibratorio.
Onda electromagnética: perturbación electromagnética que puede propagarse en el vacío.
Onda longitudinal: onda en la que las direcciones de propagación y de vibración coinciden.
Onda mecánica: onda que necesita un medio material para su propagación.
Onda transversal: onda en la que la dirección de propagación es perpendicular a la dirección de vibración.
Amplitud (A) : es la máxima distancia que se separa de su posición de equilibrio un punto que vibra alcanzado por la onda.
Elongación (x): es la distancia de un punto a su posición de equilibrio en un instante determinado. La elongación máxima es la amplitud.
Período (T): es el tiempo que emplea una partícula alcanzada por la onda en realizar una oscilación completa:
Frecuencia (f): es el número de oscilaciones completas que una partícula efectúa en un segundo. T= 1/f.
Fase: dos partículas están en fase cuando se encuentran en el mismo estado de vibración.
Longitud de onda: es la distancia recorrida por la onda en un tiempo igual al período.
Velocidad de propagación: es a la que se propaga el movimiento ondulatorio.
Sonido: se origina cuando un foco emisor vibra en el seno de un medio material y comunica su vibración a las moléculas próximas del medio.
*La velocidad de propagación del sonido en el aire en función de la temperatura se expresa mediante la siguiente ecuación: v=331* raíz T/273.
Tono: es una propiedad del sonido que permite distinguir entre sonidos graves y agudos.
Volumen: es una propiedad relacionada con la cantidad de energía que transportan las ondas sonoras y depende de la amplitud de estas.
Timbre: está relacionado con la forma de la onda sonora.
Leyes de la reflexión: el rayo incidente, el rayo reflejado y la normal se encuentran en el mismo plano. Los ángulos de incidencia y de reflexión son iguales.
Leyes de la refracción: el rayo incidente, el rayo refractado y la normal se encuentran en el mismo plano.







ESQUEMA: LA ENERGÍA
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Jueves 19 de enero de 2012

ENERGÍA Y CALOR
-Temperatura es la magnitud común a dos cuerpos en equilibrio térmico.
-Calor es el proceso de transferencia de energía de un cuerpo a otro como consecuencia de la diferencia de temperatura entre ellos.
-Calor específico: cantidad de energía que debe absorber mediante calor un kilogramo de una sustancia para elevar su temperatura un kelvin.
-El Kelvin(K) es la unidad de temperatura en el Sistema Internacional.
-La conducción es el procedimiento de propagación calorífica sin desplazamiento de materia. Se da en los sólidos.

Calor: Q-->J
Cal
El calor se transmite de un lugar a otro de tres maneras diferentes:
  • Por conducción entre cuerpos sólidos en contacto.
  • Por convección en fluidos (líquidos o gases).
  • Por radiación a través del medio en que la radiación pueda propagarse.

Cuando un cuerpo se encuentra frío y hace contacto con otro cálido, recibe ese calor y este cuerpo se entibia; por esta razón, decimos que el calor pasa de un cuerpo a otro, el calor pasa del cuerpo caliente al frío (nunca alrevés). Este traspaso de calor entre los cuerpos se llama equilibrio térmico.

*La temperatura ni se da ni se quita; es el calor.

Calor específico de una sustancia: calor necesario para aumentar 1K la temperatura de 1Kg de esa sustancia.
Q=m*Ce(Tfinal-Tinicial)

Ce=calor específico.
T1<T2
T equilibrio

Q1+Q2=0 Q1-->recibe el calor. Q2--> da el calor.
Ejemplo:
4180J/KgK-->agua 100g 20ºC
245J/KgK-->mercurio 400g 80ºC Teq?

0,1Kg*4180J/KgK(Teq-293K)+0,4Kg*245*1Kgk(Teq-353K)=0
418J/K(Teq-293K)+98J/K(Teq-353K)=0
418J/K-122474J+98J/K (Teq-34594J)=0
516J/K Teq=157068J
Teq=157068J/516J/K=304,4K-->31,4ºC

‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍Miércoles 18 de enero de 2012

Potencia y rendimiento de una máquina general:
-POTENCIA: magnitud que mide la rapidez con que se transfiere la energía mediante trabajo.
La potencia mecánica P es el trabajo realizado por unidad de tiempo.
P=W/t
-RENDIMIENTO DE UNA MÁQUINA: es el cociente entre el trabajo útil que proporciona y la energía que se le ha suministrado.
r= trabajo útil/energía
r(%)=100r
EJEMPLOS:
Potencia mecánica:
Si dos competidores llegan al mismo tiempo, pero uno pesa 100kg y el otro 85kg, el de mayor peso ha desarrollado más potencia porque hizo un mayor trabajo en la misma cantidad de tiempo.
Rendimiento de una máquina: la máquina de vapor.


EJERCICIOS:
POTENCIA MECÁNICA:
El motor de una excavadora lleva la indicación 200 CV. Expresa la potencia de la excavadora en kW y calcula qué trabajo puede realizar en cada minuto de funcionamiento.

P= 200 CV= 200 (CV)* 0,735 (kW/CV)= 147 kW
W= Pt= 147000 (W)* 60 (s);W= 8,82*10^6 J

RENDIMIENTO DE UNA MÁQUINA:
El motor de una grúa ha consumido 30000 J de energía para subir una caja de 200kg hasta una altura de 14 metros. Calcula su rendimiento.

Trabajo útil: W=mgh= 200kg * 9,8* 14m=27440 J
Energía suministrada: E= 30000J
Rendimiento:
r(%)= 27440J/30000J*100=91,46%

IMÁGENES:
Potencia mecánica:


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‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍Vocabulario: La energía

Energía: propiedad de los sistemas materiales que les permite experimentar y producir cambios.
Energía cinética: término genérico que identifica cualquier energía asociada al movimiento.
Energía específica: cantidad de energía producida por gramo.
Energía mecánica: suma de la energía cinética y de la energía potencial de un cuerpo.
Energía nuclear: energía generada en la fusión de núcleos atómicos.
Energía potencial: término genérico que identifica cualquier energía asociada a la posición.
Energía potencial elástica: energía potencial almacenada por un cuerpo elástico comprimido,estirado o flexionado.
Energía potencial gravitatoria: energía potencial de un cuerpo situado a una cierta altura sobre la superficie de un astro.
Julio: unidad energética en el SI (J); es la energía necesaria para elevar un peso de 1 newton(N) hasta 1 metro(m) sobre la superficie terrestre.
Principio de conservación de la energía: establece que la suma de todas las formas de energía presentes antes del cambio es igual a la suma de las energías que aparecen después del cambio.
Rendimiento energético: cociente entre la energía útil y la energía suministrada. Se expresa en porcentaje.
r=energía útil/energía suministrada *100
Trabajo: manifestación de una transmisión de energía.
Máquina térmica:es un conjunto de elementos mecánicos que permite intercambiar energía, generalmente a través de un eje, mediante la variación de energía de un fluido que varía su densidad significativamente al atravesar la máquina.
Máquina de vapor: es un motor de combustión externa que transforma la energía de una cierta cantidad de vapor de agua en trabajo mecánico.
La turbina de vapor: es una máquina de fluido en la que la energía de éste pasa al eje de la máquina saliendo el fluido de ésta con menor cantidad de energía.
Motor de explosión:es un tipo de motor de combustión interna que utiliza la explosión de un combustible, provocada mediante una chispa, para expandir un gas empujando así un pistón.
Motor de reacción:es un tipo de motor que descarga un chorro de fluido a gran velocidad para generar un empuje de acuerdo a la tercera ley de Newton.




‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍Esquema:La energía


‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍TIPOS DE ENERGÍA

-Energía mecánica.
-Energía cinética.
-Energía potencial gravitatoria.
-Energía potencial elástica.

-Energía térmica.
-Energía elétrica.
-Energía química.
-Energía nuclear.









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DIAGRAMA ENERGÉTICO



TRABAJO: manifestación de una transmisión de energía.
W=F*d
W=AEm
Em1=Em2-->Principio de conservación de la energía mecánica.

‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍Martes 17 de enero de 2012


Manifestación de una transmisión de energía: TRABAJO (W)
W= F*d
(trabajo)=fuerza*distancia


-Sólo hay trabajo cuando el desplazamiento coincide con la dirección de la fuerza.
-Si no hay desplazamiento no hay trabajo.

W=AEm (lo que varía la energía mecánica)
Em1=Em2 PRINCIPIO DE CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA MECÁNICA.


La unidad de trabajo es el Julio(J) ; igual que en la energía.


‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍Ejercicio: rendimiento térmico.


Datos: 2000ºC --> W --> 500ºC r=T1-T2/T1 *100
r=2273-773/2273=1500/2273
r=0.66 *100
r=66%

‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍Ejercicio:

50ºF -->10ºC
TºC/5 =50-32/9
TºC/5=18/9
TºC=10



‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍Miércoles 12 de enero de 2012

Unidades de energía: 1 cal= 4,18 J

‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍La energía térmica y la temperatura


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.
La transferencia de energía térmica de un cuerpo a otro debido a una diferencia de temperatura se denomina calor.
Unidades de temperatura: Celsius, Kevin, Fahrenheit.
El grado Celsius se define a partir del Kelvin del siguiente modo:
t(ºC) = T(k) - 273,15
La escala Celsius se define en la actualidad en función de la escala Kelvin o escala absoluta:
T [K] = tC [°C] + 273
Fahrenheit:
El método de definición es similar al utilizado para el grado Celsius (ºC).


‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍Las máquinas térmicas y rendimiento:

Máquina térmica:es un conjunto de elementos mecánicos que permite intercambiar energía, generalmente a través de un eje, mediante la variación de energía de un fluido que varía su densidad significativamente al atravesar la máquina. Se trata de una máquina de fluido en la que varía el volumen específico del fluido en tal magnitud que los efectos mecánicos y los efectos térmicos son interdependientes.








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Máquina de vapor:
Una máquina de vapor es un motor de combustión externa que transforma la energía de una cierta cantidad de vapor de agua en trabajo mecánico. En esencia el ciclo de trabajo se realiza en dos etapas: habiéndose generado previamente el vapor en la caldera por calentamiento directo mediante la quema de algún combustible carbón o madera en sus inicios, derivados del petróleo y gas natural con posterioridad el vapor es introducido en el cilindro arrastrando el émbolo o pistón en su expansión; empleando un mecanismo de manivela éste se puede transformar en movimiento de rotación,por ejemplo, el rotor de un generador eléctrico. Una vez alcanzado el final de carrera el émbolo retorna a su posición inicial expulsando el vapor de agua. El ciclo se controla mediante una serie de válvulas de entrada y salida que regulan la renovación de la carga, es decir, los flujos del vapor hacia y desde el cilindro.








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Turbinas de vapor:
La turbina de vapor es una máquina de fluido en la que la energía de éste pasa al eje de la máquina saliendo el fluido de ésta con menor cantidad de energía. La energía mecánica del eje procede en la parte de la energía mecánica que tenía la corriente y por otra de la energía térmica disponible transformada en parte en mecánica por expansión. Esta expansión es posible por la variación del volumen específico del fluido que evoluciona en la máquina.











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Motor de explosión: es un tipo de motor de combustión interna que utiliza la explosión de un combustible, provocada mediante una chispa, para expandir un gas empujando así un pistón.









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Motor de reacción:es un tipo de motor que descarga un chorro de fluido a gran velocidad para generar un empuje de acuerdo a la tercera ley de Newton. Esta definición generalizada del motor a reacción incluye turborreactores, turbofanes, cohetes, estatorreactores y motores de agua pero, en su uso común, el término se refiere generalmente a una turbina de gas utilizada para producir un chorro de gases para propósitos de propulsión.








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-El rendimiento de una máquina térmica se puede calcular como: r = (T1-T2)/T1



Martes 11 de enero de 2012

LA ENERGÍA

-La energía es una propiedad de los sistemas materiales que les permite experimentar y producir cambios. Adopta formas diversas y puede
transformarse de unas en otras.
TIPOS DE ENERGÍA
-Energía mecánica.
-Energía cinética.
-Energía potencial gravitatoria.
-Energía potencial elástica.

-Energía térmica.
-Energía elétrica.
-Energía química.
-Energía nuclear.


DEFINICIONES


*La energía mecánica: es la parte de la física que estudia el equilibrio y el movimiento de los cuerpos sometidos a la acción de fuerzas.
Hace referencia a las energías cinética y potencial.

*La energía cinética: es la energía que poseen los cuerpos por el hecho de estar en movimiento.
Ésta energía depende de la masa y de la velocidad.
Con lo cual un cuerpo de masa m que lleva una velocidad v posee energía.

*La energía potencial gravitatoria: es la energía que posee un cuerpo debido a la posición que ocupa respecto a la superficie de la Tierra.
Ésta energía depende de la altura y el peso del cuerpo.
Con lo cual un cuerpo de masa m situado a una altura h (se da por hecho que se encuentra en un planeta por lo que existe aceleración
gravitatoria) posee energía.
*La energía potencial elástica: es la energía que posee un muelle estirado o comprimido.
*Energía térmica: energía liberada en forma de calor.
*Energía eléctrica: se denomina así a la forma de energía resultante de la existencia de una diferencia de potencial entre dos puntos, lo que permite
establecer una corriente eléctrica entre ambos.
*Energía química: la que posee un combustible, capaz de liberar calor.
*Energía nuclear: energía generada en la fisión o en la fusión de nucleos atómicos.


EJEMPLOS
*Energía mecánica: un claro ejemplo sería la energía realizada por una persona al andar en bicicleta, y todo aquello que utilice palancas,poleas, etc.
*Energía cinética: una bola de billar que se mueve, no es igual a una bolita de canicas que se mueve a la misma velocidad. La primera al tener mayor masa,
desarrolla más energía cinética.
*Energía potencial gravitatoria: un cuerpo de 15kg que se deja caer desde una altura de 10 metros.
*Energía potencial elástica: la producida por el alargamiento de un muelle.
*Energía térmica: el calor obtenido de la combustión de leña.
*Energía eléctrica: un molino de viento.
*Energía química: la energía que se da al producirse los cambios químicos de la materia, produciendo calor,luz,etc.
*Energía nuclear: la contenida en el núcleo del átomo.

IMÁGENES

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- ENERGÍA MECÁNICA
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- ENERGÍA CINÉTICA
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-ENERGÍA POTENCIAL GRAVITATORIA

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-ENERGÍA POTENCIAL ELÁSTICA
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-ENERGÍA TÉRMICA (a cierta temperatura, los objetos tienen una cierta energía)

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-ENERGÍA ELÉCTRICA

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-ENERGÍA QUÍMICA


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-ENERGÍA NUCLEAR

CÁLCULOS
-Energía mecánica: Ec + Ep + Ee = cte.
Donde: Ec, es la energía cinética Ep, es la energía potencial Ee, es la energía potencial elástica.

-Energía potencial gravitatoria: Ep =mgh
Donde: Ep, es la energía potencial m, la masa del cuerpo g, la aceleración de la gravedad h, altura sobre el suelo.

-Energía cinética: Ec= 1/2 mv2
Donde: Ec, es la energía cinética m= masa del cuerpo v=velocidad.