LA ENERGÍA.

Índice del tema.

1. Conocer que es la energía.
2. Distinguir las distintas formas de energía.
3. Comprender las transformaciones de la energía.
4. Clasificar las fuentes de energía.
5. Conocer las fuentes de energía renovables y no renovables.
6. Conocer las ventajas e inconvenientes del empleo de distintas fuentes de energía.
7. Consumo y disipación de energía.

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LA ENERGÍA.

La energía es una propiedad asociada a los objetos y sustancias y se manifiesta en las transformaciones que ocurren en la naturaleza.
La energía es una magnitud cuya unidad de medida en el S.I es el Julio ( J ).

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EL TRABAJO.

El trabajo es una de las formas de transmisión de energía entre los cuerpos.
Para realizar un trabajo es preciso ejercer una fuerza sobre un cuerpo y que este se desplace.
El trabajo, W, de una fuerza aplicada a un cuerpo es igual al producto de la componente del movimiento, Fx, por el desplazamiento, S, del cuerpo.

W=FX·S

La fuerza se mide en newtons (N) y el desplazamiento en metros (m).


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LA POTENCIA.

Es la reacción entre el trabajo realizado y el tiempo empleado. Se mide en vatios, W, en el Sistema Internacional.
La potencia mide la rapidez con que se efectúa un trabajo, es decir, la rapidez con que tiene lugar la transparencia de energía desde un cuerpo a otro.

P=W/t

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ENERGÍA MECÁNICA.

Es la producida por las fuerzas de tipo mecánico, como la elasticidad, la gravitación, etc, y la poseen los cuerpos por el hecho de moverse o de encontrarse desplazados de su posición de equilibrio. Puede ser de dos tipos: energía cinética y energía potencial (gravitatoria y elástica)

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ENERGÍA CINÉTICA.

Es la energía asociada a los cuerpos que se encuentran en movimiento, depende de la masa y de la velocidad del cuerpo. Ejemplo: el viento al mover las aspas de un molino.

Ec=1/2 mv2

La energía cinética, Ec, se mide en Julios ( J ), la masa, m se mide en kilogramos ( Kg ) y la velocidad, v, en metros/segundo ( m/s ).

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ENERGÍA POTENCIAL GRAVITATORIA.

Es la energía que tiene un cuerpo situado a una determinada altura sobre el suelo. Ejemplo: agua embalsada que se manifiesta al caer y mover la hélice de una turbina.

Ep=mgh

La energía potencial, Ep, se mide en Julios ( J ), la masa, m se mide en kilogramos ( Kg), la aceleración de la gravedad, g, en metros/segundo-cuadrado ( m/s2 ) y la altura, h, en metros ( m ).


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FORMAS DE ENERGÍA.

Puede manifestarse de diferentes maneras:

ENERGÍA TERMINA.

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.



ENERGÍA ELÉCTRICA.

Es causada por el movimiento de las cargas eléctricas en el interior de los tres materiales conductores. Esta energía produce, fundamentalmente, 3 efectos: luminoso, térmico y magnético. Ejemplo: la transportada por la corriente eléctrica en nuestras casas y que se manifiestan al encender una bombilla.


ENERGÍA RADIANTE.

Es la que poseen las ondas electromagnéticas como la lux visible, las ondas de radio, los rayos infrarrojos (IR), etc. La característica principal de esta energía es que se puede propagar en el vacío, sin necesidad de soporte material alguno. Ejemplo: la energía que proporciona el Sol y que nos llega a la Tierra en forma de luz y calor.


ENERGÍA QUÍMICA.

Es la que se produce en las reacciones químicas. Una pila o batería poseen este tipo de energía. Ejemplo: la que posee el carbón y que se manifiesta al quemarlo.


ENERGÍA NUCLEAR.

Es la energía almacenada en el núcleo de los átomos y que se libera en las reacciones nucleares de fisión y de fusión. Ejemplo: la energía del uranio, que se manifiesta en los reactores nucleares.



ENERGÍA NUCLEAR DE FISIÓN.

Consiste en la fragmentación de un núcleo "pesado" (con muchos protones y neutrones) en otros dos núcleos de, aproximadamente, la misma masa, al mismo tiempo que se liberan varios neutrones.
Los neutrones que se desprenden de la fisión pueden romper otros núcleos y desencadenar nuevas fisiones en las que liberan otros neutrones que vuelven a repetir el proceso y así sucesivamente, este proceso se llama reacción en cadena.


ENERGÍA NUCLEAR DE FISIÓN.

Consiste en la unión de varios núcleos "ligeros" (con pocos protones y neutrones) para formar otro mas "pesado" y estable, con gran desprendimiento de energía.

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TRANSFORMACIONES DE LA ENERGÍA.

La energía se encuentra en constante transformación, pasando de unas formas a otras. La energía siemprepasa de formas utiles a formas menos útiles.

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PRINCIPIO DE LA CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA.

El principio de conservación de la energía indica que la energía no se crea ni se destruye; solo 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.


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DEGRADACIÓN DE LA ENERGÍA.

Unas formas de la energía pueden transformarse en otras. En estas transformaciones la energía se degrada, pierde calidad.
El calor es una forma degradada de energía.
Por ejemplo:
· 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.

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FUENTES DE ENERGÍA.

Son los recursos existentes en la naturaleza de los que la humanidad puede obtener energía utilizable en sus actividades.

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FUENTES DE ENERGÍA RENOVABLES.

Son aquellas que, tras ser utilizadas, se pueden regenerar de manera natural o artificial. Algunas de estas fuentes renovables están sometidas a ciclos que se mantienen de forma más o menos constante en la naturaleza.

Existen varias fuentes de energía renovables, como son:
- Energía mareomotriz (mareas)
- Energía hidráulica (embalses)
- Energía eólica (viento)
- Energía solar (Sol)
- Energía de la biomasa (vegetación).

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FUENTES DE ENERGÍA NO RENOVABLES.

Son aquellas que se encuentran de forma limitada en la placenta y cuya velocidad de consumo es mayor que la de su regeneración.
Existe varias fuentes de energía no renovables, como son:
· Los combustibles fósiles (carbón, petroleo y gas natural)
· Energía nuclear (fisión y fusión nuclear)