degradación de la energía

Upload: nydia-ccayo-nahui

Post on 09-Jan-2016

226 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

NDICERESUMEN3INTRODUCCIN51. LA ENERGA61.1. Trabajo62. FORMAS DE ENERGA62.1. Energa Mecnica.62.2. Energa Cintica:82.3. Energa Potencial102.4. Energa Elctrica.132.5. Energa Trmica.142.6. Energa Qumica.172.7. Energa Electromagntica.192.8. Energa Nuclear.193. DEGRADACIN DE ENERGA214. TRANSFORMACIONES DE ENERGA214.1. Principio de conservacin de la energa22CONCLUSIN23BIBLIOGRAFA25

RESUMEN

El concepto de energa es uno de los ms importantes en Fsica y en general en casi cualquier ciencia experimental.

Aunque estamos muy acostumbrados a emplearlo y forma parte de nuestro vocabulario habitual, es un concepto muy difcil de definir con precisin.Se puede definir informalmente la energa que posee un cuerpo como una medida de su capacidad para realizar trabajo.

Hay distintos tipos de energa (cintica, elctrica, trmica, qumica, nuclear,.) pero en el fondo todos los tipos de energa se reducen a dos:

Energa cintica, que es la que poseen los cuerpos debido su velocidad. Potencial (de la que existen unas pocas clases), que es la que poseen los cuerpos debido a su situacin en el espacio (en particular a su posicin respecto a otros cuerpos que pueden ejercer fuerzas sobre ellos). Los cuerpos poseen energa y esa energa puede transformarse de un tipo en otro. Igualmente los cuerpos pueden transferirse energa de unos a otros. Sin embargo, la energa total del universo (y de cualquier sistema que permanezca aislado y no intercambie energa con su entorno) permanece constante: no se conoce ningn proceso que cree o destruya energa. Este principio se conoce como principio de conservacin de la energa, y es uno de los pilares fundamentales de la Fsica.

Existen dos formas en las que los cuerpos pueden intercambiar energa:1. Mediante la aplicacin de una fuerza que realiza un trabajo. Cuando calculamos el trabajo realizado por una fuerza estamos calculando la energa que el cuerpo que realiza la fuerza da (si el trabajo es positivo) o quita (si el trabajo es negativo) al cuerpo que sufre la fuerza. Como la cantidad de energa total ha de permanecer constante, si un cuerpo realiza un trabajo positivo sobre otro y por tanto le comunica una cierta cantidad de energa, l ha de perder una cantidad equivalente de energa. De la misma forma si le quita energa (trabajo negativo) l ha de ganar esa misma cantidad de energa.

2. La segunda forma de transmitir energa de un cuerpo a otro es colocando en contacto dos cuerpos que se encuentran a diferente temperatura. En ese caso pasa energa del cuerpo ms caliente al ms fro hasta que las temperaturas de ambos se igualan. Se trata aqu de un flujo de energa trmica y se da el nombre de calor a la energa intercambiada por los dos cuerpos.

La energa no se crea ni se destruye pero s se degrada. Con esto queremos decir que existen formas de energa de las que se puede obtener ms fcilmente trabajo que de otras, que desde este punto de vista poseen ms calidad. La energa de menor calidad es la energa trmica y de acuerdo con las leyes de la termodinmica segn evoluciona el universo una proporcin cada vez mayor de su energa se encontrar en forma de energa trmica, hasta llegar a la llamada muerte trmica del universo.

Tambin se suele decir que la energa es la capacidad de un cuerpo para producir cambios, definicin que sera ms general que la anterior pues estaramos hablando cambios no solo en posicin o velocidad (que son los que habitualmente se asocian con el trabajo mecnico) sino tambin de composicin qumica, temperatura, etc. Esta definicin aunque ms general que la anterior, tiene el problema de ser todava ms imprecisa.

INTRODUCCIN

El concepto de energa y la energa misma han sido un motor para el desarrollo de la sociedad. La obtencin de la energa es un aspecto esencial en el desenvolvimiento de cualquier civilizacin. En sentido estricto, las maquinas y los medios de transporte no se mueven por si mismos, necesitan que algo los impulse o que les permita realizar un trabajo: Energa.

Al mirar a nuestro alrededor se observa que las plantas crecen, los animales se trasladan y que las mquinas y herramientas realizan las ms variadas tareas. Todas estas actividades tienen en comn que precisan del concurso de la energa.

La energa es una propiedad asociada a los objetos y sustancias y se manifiesta en las transformaciones que ocurren en la naturaleza.La energa se manifiesta en los cambios fsicos, por ejemplo, al elevar un objeto, transportarlo, deformarlo o calentarlo.La energa est presente tambin en los cambios qumicos, como al quemar un trozo de madera o en la descomposicin de agua mediante la corriente elctrica.

La energa es una magnitud cuya unidad de medida en el S.I. es el joule (J). Tambin puede considerarse como algo que es posible convertir en trabajo. Cuando decimos que un objeto tiene energa, significa que es capaz de ejercer una fuerza sobre otro objeto para realizar trabajo sobre el. Por el contrario, si realizamos un trabajo sobre un objeto, le hemos proporcionado a este una cantidad de energa igual al trabajo realizado.

1. LA ENERGA La energa se define como la capacidad para realizar trabajo.La energa es imprescindible para la vida y est estrechamente relacionada con el avance del progreso.Con el desarrollo industrial, se empezaron a aplicar nuevas fuentes de energa, tales como los combustibles fsiles y otras formas ya conocidas desde la antigedad, como el viento, la madera y el agua.Por medio de "mquinas" se transforma la energa en otras ms adecuadas para su utilizacin.En el momento actual y debido al alto bienestar de la sociedad, el consumo de energa est presente en gran parte de nuestras actividades diarias, por lo que es consumo es muy elevado y gran parte de las fuentes de energa que utilizamos no son renovables.La unidad de energa en el sistema internacional es el JULIO, que es el trabajo que hay que realizar con una fuerza de un Newton para recorrer un metro en la misma direccin que se aplica esta fuerza.1.1. TrabajoEl Trabajo es una de las formas de transmisin de energa entre los cuerpos. Para realizar un trabajo es preciso ejercer una fuerza sobre un cuerpo y que ste se desplace.El trabajo, W, de una fuerza aplicada a un cuerpo es igual al producto de la componente de la fuerza en la direccin del movimiento, F, por el desplazamiento, s, del cuerpo.

El trabajo, W, se mide en Joules (J). La fuerza se mide en newton (N) y el desplazamiento en metros (m). En USA el trabajo se expresa en lb-ft, la fuerza en Libra(lb) y el desplazamiento en pies (ft)

2. FORMAS DE ENERGA2.1. Energa Mecnica.Es la energa que est relacionada con el movimiento y con las fuerzas que pueden producirlo. Se denomina energa mecnica de un cuerpo, Em, a la suma de su energa cintica y su energa potencial.

Em = Ec + Ep (11)De acuerdo con el teorema de las fuerzas vivas

Wtotal = EcComo todas las fuerzas que actan sobre un cuerpo son o bien conservativas o bien no conservativas, el trabajo total realizado sobre l es igual a la suma del trabajo realizado por las fuerzas conservativas (Wc) ms el realizado por las fuerzas no conservativas (Wnc):

Wtotal = Wc + Wnc = EcEl trabajo de las conservativas es igual a la variacin de energa potencial cambiada de signo, luego:

-Ep + Wnc = Ec

Wnc = Ec +Ep = (Ec + Ep) = EmEs decir, el trabajo realizado por las fuerzas no conservativas es igual a la variacin de la energa mecnica del cuerpo:

Wnc = Em (12)Un importante corolario de este resultado es el principio de conservacin de la energa mecnica, que se puede enunciar as:

Si el trabajo realizado por las fuerzas no conservativas que actan sobre un cuerpo es nulo, su energa mecnica no cambia

Wnc = 0 Em = 0 (o Em = cte, o Eminicial = Emfinal)Observa que para que la energa mecnica de un cuerpo no vare no es necesario que no acten fuerzas no conservativas sobre el mismo, solo que no hagan trabajo (bien porque ninguna de ellas realiza trabajo o, lo que es ms raro, porque la suma de todos sus trabajos es cero).

Un caso muy frecuente en el que no se conserva la energa mecnica se produce cuando actan fuerzas de rozamiento sobre el cuerpo. En estos casos suele perderse energa mecnica que se transforma en energa trmica.

2.2. Energa Cintica: La energa cintica, Ec, es la energa que posee un cuerpo debido a que se encuentra en movimiento.Se puede demostrar que la energa cintica de un cuerpo viene dada por la frmula:

donde m es la masa del cuerpo y v el mdulo de su velocidad.De esta expresin para la energa se deduce que:

1. La energa cintica es siempre mayor o igual que cero. No existen energas cinticas negativas.

2. Para una velocidad dada, la energa cintica es directamente proporcional a la masa del cuerpo (doble masa, doble energa cintica) y para una masa dada es directamente proporcional al cuadrado del mdulo de su velocidad (doble velocidad, cuatro veces ms energa cintica,.). Se ve que la influencia de la velocidad es superior a la de la masa.

3. La energa cintica de un cuerpo depende del mdulo de su velocidad, pero no de la direccin o sentido de esta. Todos los objetos de la misma masa que se mueven con la misma rapidez tienen la misma energa cintica.

4. La energa cintica de un cuerpo depende del sistema de referencia desde el que se estudia (porque su velocidad depende de ese sistema de referencia)

Existe un importante teorema relacionado con la energa cintica, el llamado teorema de la energa cintica o de las fuerzas vivas:

El trabajo total realizado sobre un cuerpo es igual a su variacin de energa cintica

Wtotal = EcEn consecuencia, si no ha cambiado la rapidez con que se mueve un cuerpo, el trabajo total realizado sobre l es nulo.

Problema resueltoUna fuerza constante de 15 N acta durante 12 s sobre un cuerpo de 2,5 kg. que lleva una velocidad de 1,5 m/s en el mismo sentido y direccin que la fuerza. Calcula la energa cintica final.

Solucin: Al la fuerza y el desplazamiento en la misma direccin, podemos resolverlo usando nicamente los mdulos de los vectores.

Problema resueltoUn coche lleva una velocidad de 30 m/s. El coeficiente dinmico de rozamiento entre sus ruedas y el suelo es de 0,5.Cul es la distancia que recorre hasta pararse?

Solucin:

El trabajo lo realiza la fuerza de rozamiento que tiene sentido contrario al desplazamiento, por lo que el cos del ngulo (180) es -1:

2.3. Energa Potencial Es la energa que posee un cuerpo debido a la posicin que ocupa dentro de un campo vectorial, tales como el gravitatorio, el magntico o el elctrico. En el campo gravitatorio, el trabajo realizado por un cuerpo de masa m y que pasa de una posicin 1 a otra posicin 2, estara dado por la expresin: La energa mecnica total que posee un cuerpo es la suma de la energa cintica y potencial.Antes de definir la energa potencial tenemos que explicar que son las fuerzas conservativas.

Se dice que una fuerza es conservativa si el trabajo, WAB, que realiza sobre un cuerpo cuando este pasa de un punto A a otro B, es el mismo para cualquiera de las trayectorias que siga.

Es decir, WAB es independiente de la trayectoria.

Se puede demostrar que esta definicin es equivalente a esta otra: una fuerza es conservativa si el trabajo que realiza sobre un cuerpo que describe una trayectoria cerrada (posicin inicial igual a posicin final) es siempre 0.

Son fuerzas conservativas, por ejemplo, la fuerza gravitatoria (peso) y la fuerza elstica ejercida por un muelle.

Cuando realizamos un trabajo para vencer una fuerza conservativa, por ejemplo cuando elevamos un cuerpo a una determinada altura, esa energa que hemos comunicado al cuerpo permanece de alguna manera almacenada en l, no se ha perdido, se ha conservado (de ah el nombre de conservativas) y podemos recuperarla (casi siempre en forma de energa cintica) si dejamos que las fuerzas conservativas acten libremente sobre l (en nuestro ejemplo si dejamos caer el cuerpo).

Las fuerzas que no son conservativas se denominan tambin disipativas. El ejemplo tpico es la fuerza de rozamiento. Si gastamos energa en arrastrar un objeto venciendo su rozamiento con el suelo, esa energa gastada ya no podemos recuperarla, se ha disipado (generalmente en forma de energa trmica)

El concepto de energa potencial de un cuerpo esta ligado siempre a una fuerza conservativa. Para cada fuerza conservativa tendremos un determinado tipo de energa potencial que se podr calcular con una determinada frmula. As tendremos energa potencial gravitatoria, energa potencial elstica, energa potencial elctrica etc.

Dada una fuerza conservativa se define la energa potencial de un cuerpo en un punto del espacio, Ep(A) como el trabajo realizado por dicha fuerza cuando el cuerpo se desplaza desde un punto especial llamado origen de energa potenciales, O, (en el que por definicin la energa potencial del cuerpo es nula) hasta el punto A, cambiada de signo.

Ep(A) = - WOA (7)

En este curso vamos a trabajar solo con dos fuerzas conservativas, el peso (energa potencial gravitatoria) y la ejercida por un muelle que cumple la ley de Hooke (energa potencial elstica). Se puede demostrar que de acuerdo con la anterior definicin, las frmulas correspondientes para su energa potencial son:

1. Energa potencial gravitatoria de un cuerpo (suponiendo que nos encontramos en puntos cercanos a la superficie terrestre donde su peso se mantiene aproximadamente constante) viene dada por:

Ep = m.g.h

donde m es su masa, g el valor de la aceleracin de la gravedad y h su altura respecto al origen de energas potenciales. Este se puede tomar en cualquier punto que elijamos. Generalmente se hace en el punto ms bajo que alcanza el cuerpo al que estamos estudiando, en muchas ocasiones el suelo.

2. Energa potencial elstica almacenada en un muelle que cumple la ley de Hooke:

donde k es la constante del muelle y x el estiramiento (o compresin del muelle). Al utilizar esta frmula estamos suponiendo que la energa potencial del muelle es 0 cuando no est estirado. Si quisiramos utilizar otro origen para la energa potencial elstica, entonces la frmula cambiara y deberamos aadir a la misma un valor constante que dependera del estiramiento o compresin al que le hemos asignado energa cero. Es algo que no se suele hacer.

Como el punto elegido como origen de energas potenciales es arbitrario, el valor de la energa potencial como tal tambin lo es y no puede tener un significado independiente de dicha eleccin (sucede lo mismo con la velocidad de un cuerpo; el concepto de velocidad absoluta no tiene sentido, solo el de velocidad relativa).

Lo que s que tiene un significado fsico concreto y es fsicamente medible es la diferencia de energa potencial entre dos puntos.

Se puede demostrar que la diferencia de energa potencial entre dos puntos Ay B, Ep (AB) es igual al trabajo, cambiado de signo, que realiza la fuerza conservativa correspondiente cuando el cuerpo se traslada desde el punto A hasta el punto B, Wcons (AB).

Wcons (AB) = - Ep (AB) (10)2.4. Energa Elctrica.Es la energa que proporciona la corriente elctrica, que podemos definirla como el paso de electrones a travs de un conductor elctrico. Es una energa de transmisin, es decir, no es primaria. Sus grandes cualidades son que permite una fcil transformacin en otras formas de energa y se puede transportar de forma fcil y cmoda a cualquier lugar, desde las centrales elctricas, en las que se obtienen con potentes alternadores.Se denomina energa elctrica a la forma de energa que resulta de la existencia de una diferencia de potencial entre dos puntos, lo que permite establecer una corriente elctrica entre ambos cuando se los pone en contacto por medio de un conductor elctrico.E = P.t = VI t = I2. R.t Dnde: P = potenciaI = intensidad de corrienteR = resistenciat = tiempoUnidades: [P ] = W (watio)[I ] = A (amperio)[R ] = (ohmio)[t ] = s (segundo)

P = VIV = IR

KWh: cantidad de energa transferida por un cuerpo o sistema de potencia 1KW durante 1 h.1KWh =1000Wh

Ejercicio 1Un frigorfico est funcionando una media de 12 horas al da. La tensin de red se sabe que es de 220V y la corriente que lo recorre es de 4 A . Qu energa consume al da en julios y en KWh?E (J) = P.t = V.I.t = 220 V. 4 A . 12 h . 3600s/1h = 38.016.000 J = 3,8. 107 JE (KWh) = P.t = V.I.t = 220 V. 4 A . 12 h = 10560 W.h = 10,56 K W.hEjercicio 2Si una plancha de potencia 2000W ha estado en funcionamiento 1,5h, calcula la energa consumida en KJ y el calor desprendido por la misma en Kcal.

E = P.t = 2KW.1,5h = 3KWh.3600s/1h = 10800 KW.s = 10800 KJQ = 10800 KJ. 1 Kcal/ 4,18 KJ = 2583,73 Kcal

Ejercicio 3Si en una vivienda se han consumido 854KWh, calcula los KJ consumidos, Kcal necesarias en la central trmica para proporcionar esa energa y la potencia necesaria de la central en KW y en CV funcionando durante 80h.

E = 854KWh. 3600s/1h = 3074400 KJ (nunca se expresa en KJ la energa de la factura de la luz)

Q = 3074400 KJ. 1Kcal / 4,18 KJ = 735502,39 Kcal (se podra calcular la masa de combustible necesario quemar en la central para obtener este calor conociendo el poder calorfico del combustible)

P = E/t = 854 KWh / 80h = 10,675 KW P = 10,675KW. 1CV / 0,735 KW = 14,5CV 2.5. Energa Trmica.Las molculas de los cuerpos se encuentran en continuo movimiento, cuanto ms grande sea este movimiento, mayor energa trmica posee, por tanto est energa depende de la energa mecnica de las molculas.La energa trmica puede pasar de un cuerpo a otro, este intercambio puede ser: Por Conduccin: Paso del calor del cuerpo de mayor temperatura al de menor, por simple contacto entre ellos.Se da en los slidos.Se llama conduccin calorfica al mecanismo de transmisin de energa interna de un cuerpo a otro o entre una parte de un cuerpo y otra mediante el intercambio de energa cintica de las molculas por comunicacin directa o en los metales por emigracin de los electrones libres.No hay desplazamiento de materia.Tiene lugar en los lmites del cuerpo o en la lnea divisoria entre dos cuerpos que estn en contacto.Por ejemplo, al calentar una barra por un extremo al cabo de un tiempo se calienta el otro extremo que estaba fro.La velocidad de conduccin de calor a travs de un cuerpo por unidad de seccin transversal es proporcional al gradiente de temperatura que existe en el cuerpo.El factor de proporcionalidad se denomina conductividad trmica del material.Los materiales como el oro, la plata o el cobre tienen conductividades trmicas elevadas y conducen bien el calor, mientras que materiales como el vidrio o la cermica tienen conductividades cientos e incluso miles de veces menores; conducen muy mal el calor, y se conocen como aislantes.

Por Radiacin: El paso de calor de un cuerpo a otro es debido a la radiacin en forma de ondas electromagntica que desarrolla los cuerpo en su superficie. Ejemplo: El calor que llega a la Tierra procedente del Sol es solo por conduccin por radiacin.La radiacin presenta una diferencia fundamental respecto a la conduccin y la conveccin: las sustancias que intercambian calor no tienen que estar en contacto, sino que pueden estar separadas por un vaco.El calor se transmite en forma de ondas electromagnticas.El poder emisor de una superficie es proporcional a la cuarta potencia de su temperatura absoluta.El factor de proporcionalidad se denomina constante de Stefan-Boltzmann en honor a dos fsicos austriacos, Joseph Stefan y Ludwig Boltzmann que, en 1879 y 1884 respectivamente, descubrieron esta proporcionalidad entre el poder emisor y la temperatura. Segn la ley de Planck, todas las sustancias emiten energa radiante slo por tener una temperatura superior al cero absoluto. Cuanto mayor es la temperatura, mayor es la cantidad de energa emitida. Adems de emitir radiacin, todas las sustancias son capaces de absorberla. Por eso, aunque un cubito de hielo emite energa radiante de forma continua, se funde si se ilumina con una lmpara incandescente porque absorbe una cantidad de calor mayor de la que emite.

Calor absorbido por un cuerpo:Calora: calor necesario para elevar 1C la temperatura (de 14,5C a 15,5C) de 1 gramo de agua a presin normal (nivel del mar).

El calor absorbido por un cuerpo de masa m y calor especfico ce al aumentar su temperatura es:

Q = ce.m (Tf - Ti)Donde: Calor absorbido: [Q] = Kcal Calor especfico: [ce] = Kcal/KgC Masa: [m] = Kg Temp final: [Tf] = CTemp inicial: [Ti ] = CCalor especfico: calor que se debe suministrar a 1 Kg de una sustancia para elevar 1C su temperatura.Luego el calor especfico del agua ce = 1 Kcal/KgC.1 cal = 4,18 J

Ejercicio 1Dado un depsito que contiene 864litros de agua a 18C, calcula la energa en Kcal, en KJ y en KWh necesaria para calentar el agua hasta 28C.m = .V = 1 Kg/dm3. 864dm3 = 864 KgQ = ce.m (Tf - Ti) = 1 Kcal/KgC. 864 Kg. (28 - 18) C = 8640 KcalE = 8640 Kcal. 4,18 KJ/ Kcal = 36115,2 KJ = 36115,2KWs. 1h/3600s = 10,032 KWh

Ejercicio 2Calcula la temperatura final de un recipiente de 5l de agua que ha absorbido 300Kcal si se encontraba inicialmente a 22C.m = .V = 1 Kg/dm3. 5dm3 = 5 KgQ = ce.m (Tf - Ti)Tf = Ti + Q / ce.m

Tf = 22C + = 22C + 60C = 82C

Por Conveccin: Un cuerpo al calentarse su densidad disminuye y asciende, produciendo una corrientes ascendentes de partculas "calientes" y otras descendientes de partculas "fras". Ejemplo: El calor de los humos de la combustin en un horno, pueden recogerse por medio de intercambiadores de calor, en las chimeneas, antes de que estos salgan a la atmsfera.Llamamos conduccin calorfica al mecanismo de transmisin de calor que tiene lugar en un fluido cuando una parte de ste se mezcla con otra, debido a los movimientos de masa del mismo.Clasificacin segn el origen del movimiento del fluido

CONVECCIN FORZADA si es debido a causas mecnicas externasCONVECCIN LIBRE si es debido a diferencias de densidad creadas por diferencia de temperaturas en la masa del fluido

Clasificacin segn el origen del movimiento del fluido

CONVECCIN FORZADA si es debido a causas mecnicas externasCONVECCIN LIBRE si es debido a diferencias de densidad creadas por diferencia de temperaturas en la masa del fluidoClasificacin segn el origen del movimiento del fluido

CONVECCIN FORZADA si es debido a causas mecnicas externasCONVECCIN LIBRE si es debido a diferencias de densidad creadas por diferencia de temperaturas en la masa del fluidoClasificacin segn el origen del movimiento del fluido

CONVECCIN FORZADA si es debido a causas mecnicas externasCONVECCIN LIBRE si es debido a diferencias de densidad creadas por diferencia de temperaturas en la masa del fluido

2.6. Energa Qumica.Se origina cuando reaccionan varios productos qumicos para formar otro u otros. En la naturaleza gran parte de la energa del procedente del Sol es transformada por las plantas (fotosntesis) en energa qumica.La combustin es una reaccin qumica exotrmica en la que un elemento combustible se combina con otro comburente (O2 gaseoso), desprendiendo calor y produciendo un xido.Los combustibles son los materiales orgnicos que contienen carbono e hidrgeno. El producto de esas reacciones puede incluir monxido de carbono (CO), dixido de carbono (CO2), agua (H2O) y cenizas.Para iniciar la combustin de cualquier combustible, es necesario alcanzar una temperatura mnima, llamada ignicin.Se entiende por poder calorfico de un combustible, la cantidad de calor producida por la combustin completa de un kilogramo de esa sustancia, en el caso de combustible slido o lquido y de un m3 en el caso de un gas.Lquidos y slidos: Pc (Kcal/Kg), luego el calor expresado en Kcal desprendido ser: Q Lquidos y slidos = Pc.m, donde m: masa en KgGases:Pc(Kcal/m3), luego el calor expresado en Kcal desprendido ser: Q Gases = Pc.V, donde V: volumen en m3, siempre que el gas se encuentre en condiciones normales ( 1 atm y 0C).Si el gas se encuentra en otras condiciones, utilizamos la ecuacin de los gases perfectos y calculamos V en condiciones normales, V1:P.V /T = cteP.V/T = P1.V1/T1 donde: V1, P1, T1 en condiciones normales y V, P, T en otras condiciones.Clculo de V1:V1 = P/P1.T1/T.V Sustituyendo para P1 = 1 atm, T1 = 273 K y T =273 + tV1 = P/1atm . (273/273+t).V Qgases = Pc. P/1atm (273/273+t)V

Ejercicio 1: Calcula el calor liberado por la combustin de 100g de carbn vegetal, sabiendo que su poder calorfico es de 7300Kcal/Kg.Q = Pc carb.vege. mcv = 7300 Kcal/Kg. 0,1 Kg = 730 Kcal

Ejercicio 2: Calcula el calor generado en Kcal en la combustin de 1,5m3 de propano a una presin de 1,2 atm y a una temperatura de 25C si su poder calorfico es de 22.350 Kcal/m3.Q = Pc. P/1atm (273/273+t)V = 22.350 Kcal /m3. 1,2 atm/1atm (273/273+25).1,5m3 = 36.855 Kcal

Ejercicio 3: Se necesita generar una energa de 100 KW.h mediante un generador que utiliza un combustible gaseoso de 30.000 Kcal/m3 de poder calorfico a una presin de 2atm y a una temperatura de 26C. Se pide calcular el volumen de gas necesario.Q = 100KW.h.3600s/1h = 360.000 KW.s = = 360.000 KJ = 360.000 KJ .1Kcal/4,18KJ = 86.124,4 KcalQgases = Pc. P/1atm (273/273+T)V

V = = = 1,572m3

2.7. Energa Electromagntica.Es la propia de las ondas electromagnticas, como las referidas antes, las procedentes del astro rey. 2.8. Energa Nuclear.Es una energa propia de la materia, ya que se obtiene de esta y en concreto de los ncleos atmicos. Se produce por reacciones de fusin o de fisin. En las cuales se transforma materia en energa. Como ejemplo, tenemos las centrales nucleares en las se produce la fisin de tomos. Se llama energa nuclear de fisin a aquella que se obtiene al aprovechar las reacciones nucleares espontneas o provocadas por el ser humano. Estas reacciones se dan en algunos istopos de ciertos elementos qumicos, siendo el ms conocido de este tipo de energa la fisin del uranio-235 (U235), con la que funcionan los reactores nucleares. Sin embargo, para producir este tipo de energa aprovechando reacciones nucleares pueden ser utilizados muchos otros istopos de varios elementos qumicos, como el torio, el plutonio, el estroncio o el polonio.

E = m.c2Dnde: E = energam = masa de combustiblec = velocidad de la luz (3.108m/s)Unidades: [E] = J (julio)[m] = Kg (Kilogramo)[c] = m/s

Ejercicio:Si en una reaccin nuclear de fisin se utilizan 3g de uranio , calcula la energa en julios y en Kcal liberada suponiendo despreciables las prdidas.E = m.c2 = 3.10-3 Kg.(3.108)2 m2/s2 = 33.1013J = 2,7.1014J.1cal/4,18J = 6,46.1013cal = 6,46.1010Kcal

Rendimiento:Relacin entre el trabajo o energa til realizado por una mquina y la energa que ha sido necesario suministrarle.

Se suele expresar en % y es adimensional, puesto que es una relacin entre magnitudes homogneas.Como el trabajo til y la energa suministrada se desarrollan en el mismo tiempo, tambin el rendimiento se puede expresar como relacin entre potencia til y potencia suministrada.EtilEsuministradaEperdida

Las mquinas no transforman toda la energa que se les suministra en energa til, sino que parte de la energa se pierde en forma de calor, rozamiento, etc y no se puede aprovechar.Por ejemplo, un motor de explosin ronda el 25% de rendimiento, las placas solares fotovoltaicas un 15%, un radiador elctrico 90%.

3. DEGRADACIN DE ENERGA Unas formas de energa pueden transformarse en otras. En estas transformaciones la energa se degrada, pierde calidad. En toda transformacin, parte de la energa se convierte en calor o energa calorfica. Cualquier tipo de energa puede transformarse ntegramente en calor; pero, ste no puede transformarse ntegramente en otro tipo de energa. Se dice, entonces, que el calor es una forma degradada de energa. Son ejemplos: La energa elctrica, al pasar por una resistencia. La energa qumica, en la combustin de algunas sustancias. La energa mecnica, por choque o rozamiento. Se define, por tanto, el Rendimiento como la relacin (en % por ciento) entre la energa til obtenida y la energa aportada en una transformacin.

4. TRANSFORMACIONES DE ENERGALa Energa se encuentra en constante transformacin, pasando de unas formas a otras. La energa siempre pasa de formas ms tiles a formas menos tiles. Por ejemplo, en un volcn la energa interna de las rocas fundidas puede transformarse en energa trmica produciendo gran cantidad de calor; las piedras lanzadas al aire y la lava en movimiento poseen energa mecnica; se produce la combustin de muchos materiales, liberando energa qumica; etc.

4.1. Principio de conservacin de la energaEl Principio de conservacin de la energa indica que la energa no se crea ni se destruye; slo se transforma de unas formas en otras. En estas transformaciones, la energa total permanece constante; es decir, la energa total es la misma antes y despus de cada transformacin.

En el caso de la energa mecnica se puede concluir que, en ausencia de rozamientos y sin intervencin de ningn trabajo externo, la suma de las energas cintica y potencial permanece constante. Este fenmeno se conoce con el nombre de Principio de conservacin de la energa mecnica.

Hay otra manera de interpretar el mismo principio. Si en un sistema fsico esta aislado de modo que no cede energa ni la toma del exterior, la suma de todas sus distintas formas de energa permanecen constantes. Durante el sistema pueden darse procesos de transformacin, pero la energa ganada por una parte del sistema siempre ser cedida por otra. Esto es lo que sucede en el universo, que en su conjunto puede ser considerado como un sistema aislado. Matemticamente este principio puede efectuarse como sigue:Denotemos con la letra E a la energa total del sistema. La conservacin de la energa se expresa de as

O bien

Siendo E (energa inicial) y E (energa final)

CONCLUSINLos tipos de energa ya que en eso se basa la mayor parte de este en especial las energas rentables y se da a notar como es que se entrelazan los tipos de energa.

Otro aspecto muy notable en estos tipos de energa seria las energa renovables como se dan a sobrenotar la capacidad deproduccinelctrica y cuidado ambiental que existen en la energas tanto elica como hidrulica ya que en estas energas se da a notar como se utiliza como combustible los recursos naturales inagotables.

Otro aspecto que se da a conocer fueron los recursos para la generacin de energa ya fueron los recursos renovables o prcticamente inagotables como los no renovables.

En los recursos no renovables se pudo ver el tiempo que se estima les queda deutilidadgracias al uso que irresponsablemente les damos a estos como lo son el petrleo y el carbn.

Mientras tanto por los recursos renovables se dio a notar como el aire y el agua sirven de gran utilidad para crear energa ecolgica atraves de sus corrientes.Al igual que los recursos que se utilizan en energa tambin se vieron sus desventajas como en la nuclear en su radiacin, en la hidrulica su altocostode creacin, en la elica su localizar un lugar adecuado, etc.

Como tambin sus ventajas como la poca atencin que se le deba prestar a la plantas de energa hidrulica, las grandes cantidades de energa que lograban proporcionar las plantas nucleares como el recurso eterno del aire, etc.Como punto notable se puede ver que la energa no solo sirve para la creacin de energa elctrica si no que se ve involucrada en elcuerpo humanoya que nosotros a travs de la digestin de los alimentos absorbemos la energa que estos contienen y nuestro cuerpo las utiliza para el movimiento.

La energa tienefuncionesgenerales en la vida como para seguir estableciendo un cmodo estilo de vida y en si en este trabajo lamentablemente no se puede ver todos los temas que esta abarca y lostipos de energaes apenas a un pequea parte del extenso campo de la energa que abarcara, con gran facilidad vera que se necesitan varios libros para abarcar completamente el tema que es la energa.

BIBLIOGRAFA Tippens FSICA conceptos y aplicaciones, Ed. Mc. Graw Hill, sptima edicin. Tarango B, FISICA, Ed. Santillana, Primera edicin. Schaum, Fisica general, Mc.Graw Hill, Quinta edicin.

4