ENERGIA Y SUS UNIDADES

Presentado por: Laura Camila Cifuentes

Presentado a: Aixa yalila Neira

Once

02/03/15

Taller de profundización

Energía y sus unidades

1. Definir que es caloría y kilocaloría

2. Que unidad se emplea para indicar la carga eléctrica consumida en una

vivienda

3. Señala la fórmulas para calcular la energía consumida por un receptor

eléctrico

4. Qué diferencia hay entre la escala Celsius y la escala kelvin

5. Que es poder calorífico de un combustible

6. Cual es la unidad de fuerza del sistema internacional

7. Un caballo de vapor (CV) a cuantos vatios equivale

8. ) De los siguientes Investiga y elabora una tabla de datos sobre el poder

calorífico (PS combustibles:

Carbón vegetal

Aceite combustible

Gas natural

Gas alumbrado

Madera

9. En la misma tabla incluir concepto y características

10. Investiga y elabora una tabla de datos, sobre el calor especifico(CE) De los

siguientes materiales:

Agua liquida

Cobre

Granito

Alcohol

Hormigón

Recordar concepto y características

En la siguiente dirección web:

www.terra.org/categorias/articulos/energia

Leer aplicaciones domesticas con energía humana:

Conclusiones, características, desventajas, realice análisis

Enlace:

Energía de propulsión humana en bicicleta Analice físicamente esta lectura

Calcular

1.

CALORIA

La caloría (símbolo cal) es una unidad de energía del Sistema Técnico de

Unidades, basada en el calor específico del agua. Aunque en el uso científico y

técnico actuales la unidad de energía es el joule (del Sistema Internacional de

Unidades), a veces, todavía se utiliza la caloría para expresar el poder

energético de los alimentos.

La caloría fue definida por primera vez por el profesor Nicolas

Clément en 1824 como una caloría-kilogramo y así se introdujo en los diccionarios

franceses e ingleses durante el periodo que va entre 1842 y 1867.

Se define la caloría como la cantidad de energía calorífica necesaria para elevar

la temperatura de un gramo de agua pura en 1 °C (desde 14,5 °C a 15,5 °C), a

una presión normal de una atmósfera.

Una caloría (cal) equivale a 4,1868 julios (J),1 mientras que una kilocaloría (kcal)

es 4,1868 kilojulios (kJ).

KILOKALORIA

Unidad de energía térmica que equivale a mil calorías, es decir, la cantidad de

calor necesaria para elevar un grado la temperatura de un litro de agua a quince

grados.

Unidad de energía que se utiliza para definir el aporte calórico de un alimento. Una

kilocaloría es la cantidad de energía calorífica necesaria para aumentar un grado

centígrado (desde 14,5 °C a 15,5 °C) la temperatura de un gramo de agua pura, a

una presión normal de una atmósfera.

Una caloría (cal) equivale exactamente a 4,1868 julios (J),1 mientras que una

kilocaloría (Kcal) es exactamente 4,1868 kilojulios (KJ).

2. Un kilovatio (Kw) es una unidad de medida de potencia de fuentes luminosas

eléctricas que, en ocasiones, es más útil que el vatio (o watio, españolización de

watt).

Ambos forman parte del Sistema Internacional de Unidades.

Un kilovatio equivale a mil vatios: 1 Kw = 1000 w

3 . Ec=P E= V I t= R

4. en la escala de Celsius se establece el 0º como cero absoluto sin embargo en la

escala Kelvin el 0º corresponde a 273 K por lo tanto para tener una relación entre

ambas unidades lo que podes hacer es sumarle 273 unidades a la unidad en C.

ºK= ºC+273

5. ¿QUÉ ES EL PODER CALORÍFICO DE UN COMBUSTIBLE? El poder calorífico de un combustible es la cantidad de energía que puede liberar ese combustible por unidad de peso o volumen. Los poderes caloríficos son determinados de manera experimental. Se consideran dos poderes caloríficos para los combustibles: El poder calorífico superior y el inferior. En la literatura corrientemente se identifican uno y otro por sus siglas en inglés. Así HHV = Hight Heat Value es el Poder Calorífico Superior, y el LHV = Low Heat Value es el Poder Calorífico Inferior. Se denomina Poder Calorífico Superior al que resulta de incrementar el poder calorífico con el calor latente de condensación que desprende el agua al condensar. Mientras el Poder Calorífico Inferior es el que no tiene en cuenta dicho incremento del calor de condensación por permanecer el agua en estado de vapor. Otra forma de visualizar la diferencia entre el LHV y el HHV

Si las temperatura de los productos finales de la combustión es tal que el vapor de agua que se ha formado continua es este estado, tendremos el LHV. En cambio, si la temperatura de los productos finales es suficientemente baja como para que aquella se condense, tendremos el HHV. La diferencia entre el LHV y el HHV será igual al calor desprendido por la condensación del agua (en promedio 2261 kJ por kg de Agua).

6. Un newton (N) es la fuerza que, aplicada a un cuerpo que tiene una masa de 1

kilogramo, le comunica una aceleración de 1 metro por segundo cuadrado.

Magnitud Nombre Símbolo Expresión en otras unidades SI

Expresión en unidades SI básicas

Fuerza newton N m·kg·s-2

7. EQUIVALENCIAS

La relación entre ambas unidades y las respectivas relaciones con el vatio, unidad

de potencia del Sistema Internacional de Unidades, son las que se indican:

Entre CV y W (SI)

La relación entre el caballo de vapor (CV) y el vatio (W), unidad del Sistema

Internacional, es:

1 CV = 735,498 W ≈ 736 W

Entre CV y HP

Las relaciones que existen entre ambas unidades son:

1 CV = 0,986 320 070 619 67 HP ≈ 0,986 HP

1 HP = 1,013 869 665 423 850 CV ≈ 1,014 CV

8 COMBUSTIBLE

Es cualquier material capaz de liberar energía cuando se oxida de forma violenta

con desprendimiento de calor. Supone la liberación de una energía de su forma

potencial (energía de enlace) a una forma utilizable sea directamente (energía

térmica) o energía mecánica (motores térmicos) dejando como residuo calor

(energía térmica), dióxido de carbono y algún otro compuesto químico

Características La principal característica de un combustible es el calor desprendido por la combustión completa una unidad de masa (kilogramo) de combustible, llamado poder calorífico, se mide en joules por kilogramo, en el sistema internacional (SI) (normalmente en kilojulios por kilogramo, ya que el julio es una unidad muy pequeña). En el obsoleto sistema técnico de unidades, en calorías por kilogramo y en el sistema anglosajón en BTU por libra.

Tabla de poderes caloríficos de sustancias combustibles

Combustible MJ/kg kcal/kg

Gas natural 53,6 12 800

Acetileno 48,55 11 600

Propano

Gasolina

Butano

46,0 11 000

Gasoil 42,7 10 200

Fueloil 40,2 9 600

Antracita 34,7 8 300

Coque 32,6 7 800

Gas de

alumbrado

29,3 7 000

Alcohol de 95º 28,2 6 740

Lignito 20,0 4 800

Turba 19,7 4 700

Hulla 16,7

4 000

EL CARBÓN VEGETAL

Es un material combustible sólido, frágil y poroso con un alto contenido en carbono (del orden del 80 %). Se produce

por calentamiento de madera y residuos vegetales, hasta temperaturas que oscilan entre 400 y 700 °C, en ausencia de aire.

El poder calorífico del carbón vegetal oscila entre 29.000 y 35.000 kJ/kg, y es muy superior al de la madera, que oscila entre 12 000 y 21 000 kJ/kg.

ACEITES COMBUSTIBLES

Los aceites combustibles son una variedad de mezclas líquidas de color amarillento rojizo claro provenientes del petróleo crudo, o de sustancias vegetales (biodiesel/biocombustibles). Ciertas sustancias químicas que se encuentran en ellos pueden evaporarse fácilmente, en tanto otras pueden disolverse más fácilmente en agua.

Son producidos por diferentes procesos de refinación, dependiendo de los usos a que se designan. Pueden ser usados como combustibles para motores, lámparas, calentadores, hornos y estufa, también como solventes.

Algunos aceites combustibles comunes incluyen al queroseno, el aceite diésel, el combustible para aviones de reacción, el aceite de cocina y el aceite para calefacción. Se distinguen uno del otro por la composición de hidrocarburos, los puntos de ebullición, los aditivos químicos y los usos.

Poder calorífico 12 8000 kcal/kg

GAS ALUMBRADO

Con el nombre de gas de alumbrado, gas de hulla o gas de coque, y en algunos países gas ciudad, se designan a las mezclas de gases combustibles que arden con llama luminosa y que se forman por destilación de hulla o carbón de piedra, sin aire, a temperaturas de 1200 a 1300 °C. También pueden emplearse para obtenerlo otros materiales, como la madera.

Esta tecnología fue empleada antes del desarrollo de la explotación y conducción del gas natural desde el yacimiento hasta los grandes consumidores.

En 2006 se produce el SinteGas, (del inglés SynGas, synthesis & gas), para usos petroquímicos, desde el propio gas natural:

CH4 + H2O → CO + 3 H2

Poder calorífico 7000 kcal/kg

MADERA

La madera es un material ortótropo, con distinta elasticidad según la dirección de deformación, encontrado como principal contenido del tronco de un árbol. Los árboles se caracterizan por tener troncos que crecen año tras año, formando anillos concéntricos correspondientes al diferente crecimiento de la biomasa según las estaciones, y que están compuestos por fibras de celulosa unidas con lignina. Las plantas que no producen madera son conocidas como herbáceas.

Una vez cortada y seca, la madera se utiliza para distintas finalidades y distintas áreas:

Fabricación de pulpa o pasta, materia prima para hacer papel. Alimentar el fuego, en este caso se denomina leña y es una de las formas

más simples de uso de la biomasa. Menaje: vajillas, cuberterías. Ingeniería, construcción y carpintería. Medicina. Medios de transporte: barcos, carruajes. Poder calorífico 12 000 y 21 000 kJ/kg

ELEMENTOS PODER CALORIFICO

combustibles

Carbón vegetal 29.000 y 35.000 kJ/kg

Aceites combustibles 12 8000 kcal/kg

Gas alumbrado 7000 kcal/kg

Madera 12 000 y 21 000 kJ/kg

9.

AGUA LIQUIDA

El agua en la naturaleza se encuentra en sus tre estados: líquidos

fundamentalmente en los océanos, solidos (hielo en los glaciares, icebergs y

casquetes polares), si como nieve (en las zonas frías) y vapor (invisible) en el

aire.

El ciclo hidrológico: el agua circula constantemente por el planeta en un ciclo

continuo de evaporación transpiración, precipitaciones, y desplazamiento hacia el

mar.

COBRE

Cuyo símbolo es cu es el elemento químico de numero atómico 29. Se trata de un

metal de transición de color rojizo y brillo metálico que junto con la plata y el oro,

forma parte de llamada familia del cobre se caracteriza por ser uno de los mejores

conductores de electricidad (el segundo después de la plata).

GRANITO

El granito también conocido como piedra berroqueña es una roca ígnea plutónica

constituida esencialmente por cuarzo, feldespato y mica. Mientras en el término

según los estándares de unión internacional de ciencias geológicas refiere una

composición estricta, el termino granito es a menudo usado dentro y fuera de la

geología es un sentido más amplio incluyendo a rocas como tonalitas y sienitas de

cuarzo

ALCOHOL

En química se denomina alcohol del árabe al-kuhul toda sustancia pulvorizada

liquido destilado a aquellos compuestos químicos orgánicos que contienen un

SUSTANCIAS O ELEMENTOS CALOR ESPECIFICO

Agua liquida 1000

cobre 0,093

Granito 529

Alcohol 0,600

Hormigón 350

grupo hidroxilo (-oh) en sustitución de un átomo de hidrogeno enlazado de forma

covalente a una átomo de carbono

HORMIGÓN

Permite rellenar un molde o encofrado con una forma previamente establecida. En

este caso, es un encepado un elemento que une las cabezas de un grupo de

pilotes hincados o embebidos profundamente en el terreno