La energía y sus formas

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LA ENERGÍA Y SUS FORMAS TEMA 10

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LA ENERGÍA Y SUS FORMASTEMA 10

QUÉ VAMOS A ESTUDIAR

1. La energía

2. Tipos de energía

3. Trabajo. Máquinas.

4. Fuentes de energía

5. Almacenamiento, transporte y consumo de la

energía

1. LA ENERGÍA

La energía es la capacidad que tiene un sistema material

para producir cambios en otro sistema material o sobre sí

mismo. En el SI se expresa en julios (J).

PRINCIPIO DE CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA

En cualquier cambio, físico o químico, la energía ni se crea ni se

destruye, solo se transforma

Dos sistemas aislados de su

entorno interaccionan entre

sí, la energía que gana uno

es igual a la energía que

pierde el otro

0E

Ya hemos visto que un sistema material experimenta

un cambio cuando interacciona con otro en el que se

produce un intercambio de energía, que tiene lugar de

dos formas posibles

Mediante calor: si los

dos cuerpos están a

diferente

temperatura. El que

está a mayor

temperatura cede

calor al que está a

menor temperatura.

El proceso continúa

hasta alcanzar el

equilibrio térmico

Mediante trabajo:

cuando los dos

sistemas materiales

interaccionan entre sí

mediante fuerzas

Calor y trabajo no son formas de energía, sino

energía en tránsito entre sistemas materiales (o

cuerpos)

2. TIPOS DE ENERGÍA

Energía mecánica, Em, es la suma de dos energías: la energía

cinética, Ec, y la energía potencial, Ep.

Em=Ec+Ep

Se denomina energía

cinética de una cuerpo de

masa m a la que tiene a

causa de su movimiento

(v)

2

2

1vmEc

Energía potencial

gravitatoria de un cuerpo

de masa m es la que tiene

por estar bajo la acción de

la fuerza de atracción

gravitatoria

hgmEp

En ausencia de rozamiento, la energía mecánica se conserva. Es

decir, su valor es constante y no varía.

0)()(0 inicialEfinalEE mmm

Un cuerpo puede convertir su

energía potencial en cinética y

viceversa.

La energía eléctrica es la energía que lleva asociada una corriente

eléctrica, que no es más que un movimiento ordenado de electrones

u otras partículas con carga eléctrica, como los iones

La energía química es la energía asociada a los enlaces químicos

que mantienen unidos a los átomos de una sustancia pura. Se

produce cuando tiene lugar una reacción química, y se suele

manifestar de dos formas: calor y luz.

La energía nuclear es la asociada a los cambios que

experimentan los núcleos de algunos átomos

Energía de fisión

(división) nuclear

Energía de fusión

nuclear

Inconveniente: producen

residuos nucleares

Para que se fusionen los

núcleos son necesarias

temperaturas de millones

de grados

No produce residuos

radiactivos

3. TRABAJO. MÁQUINAS

Una fuerza realiza un trabajo (W) sobre un cuerpo cuando lo

desplaza. Su unidad en el SI es el julio (J)

dFW

No se realiza trabajo

cuando

No existe desplazamiento,

d = 0

La fuerza y el

desplazamiento son

perpendiculares

Las máquinas nos

ayudan a simplificar el

trabajo

Máquinas simples

La polea

El plano inclinado

La palanca

Se llama rendimiento de una máquina, R, al cociente entre la

energía aprovechada y la energía consumida; se da en porcentaje

100(%) consumida

aaprovechad

E

ER

No existe máquina

que aproveche la

energía que

consume para

convertirla en la

cantidad equivalente

de trabajo. Parte se

pierde

principalmente por

rozamientos

4. FUENTES DE ENERGÍA

Se llama fuentes de energía a todos los recursos o materias primas

que el ser humano utiliza para obtener energía primaria disponible

en la naturaleza, antes de transformarla en otro tipo de energía,

principalmente térmica y eléctrica. Pueden ser:

No renovables: son las

que están en una cantidad

limitada o se consumen a

un ritmo superior con que

se regeneran

Renovables: son las que

están en una cantidad

ilimitada o su ritmo de

consumo es menor con el

que se renuevan

Fuentes de energía no

renovables

Combustibles fósiles:

petróleo, carbón y gas

natural. Graves problemas

de contaminación

Combustibles nucleares: proceden

de minerales que contienen elementos

químicos capaces de experimentar

reacciones de fisión nuclear.

Inconveniente los residuos nucleares

Fuentes de energía no

renovables: son limpias, no

producen residuos y son

prácticamente inagotables

Energía solar

Energía eólica

Energía hidráulica

Energía de la biomasa

Energía geotérmica y

maremotriz

5. ALMACENAMIENTO, TRANSPORTE Y

CONSUMO DE ENERGÍA

La energía eléctrica, la más demandada por nuestra sociedad, no se

puede almacenar, por lo que tiene que consumirse en el momento

de producirse, lo que hace necesaria una amplia red para su

transporte.

Aunque es una energía limpia, su proceso de

producción tiene consecuencias muy negativas para el

medio ambiente

Cerca de las tres cuartas partes de la energía que produce

nuestro planeta la consume el 15% de la población

Debemos plantearnos un nuevo modelo energético

basado en un reparto más justo y equitativo

Un modelo energético sostenible es aquel que, teniendo

en cuenta las necesidades actuales de la sociedad, no

compromete el futuro desarrollo y confort de las

generaciones venideras