ENERGÍA, TRABAJO Y CALOR FRANCISCO JAVIER GODILLO ORTIZ COLEGIO Mª INMACULADA. ZAFRA. 4ºESO...

ENERGÍA, TRABAJO Y ENERGÍA, TRABAJO Y CALORCALOR

FRANCISCO JAVIER GODILLO ORTIZFRANCISCO JAVIER GODILLO ORTIZCOLEGIO Mª INMACULADA. ZAFRA. 4ºESOCOLEGIO Mª INMACULADA. ZAFRA. 4ºESO

UNIDAD 6UNIDAD 6

RECUERDA:RECUERDA: La materia está formada por partículas en constante movimiento.La materia está formada por partículas en constante movimiento. (Teoría cinético-molecular)(Teoría cinético-molecular)


RECUERDA:RECUERDA: La temperatura y la presión es una consecuencia de la energía La temperatura y la presión es una consecuencia de la energía cinética de las partículas.cinética de las partículas.


RECUERDA:RECUERDA: Las máquinas funcionan mediante transformaciones de energía Las máquinas funcionan mediante transformaciones de energía entre sistemas.entre sistemas.


UNIDAD 6 UNIDAD 6 OBJETIVOS DIDÁCTICOSOBJETIVOS DIDÁCTICOS

Conocer el concepto de energía y las formas en que se Conocer el concepto de energía y las formas en que se manifiesta en los sistemas materiales. Saber sus manifiesta en los sistemas materiales. Saber sus unidades de medida y adquirir destreza en el cálculo de unidades de medida y adquirir destreza en el cálculo de sus equivalencias. sus equivalencias.

Conocer y comprender el principio de conservación de la Conocer y comprender el principio de conservación de la energía y su degradación. Determinar el rendimiento energía y su degradación. Determinar el rendimiento energético de un proceso y los efectos beneficiosos y energético de un proceso y los efectos beneficiosos y perjudiciales derivados del uso de la energía.perjudiciales derivados del uso de la energía.

Conocer y expresar de forma correcta el concepto de Conocer y expresar de forma correcta el concepto de energía mecánica y térmica e interpretar correctamente energía mecánica y térmica e interpretar correctamente las ecuaciones físicas de la energía cinética y potencial, las ecuaciones físicas de la energía cinética y potencial, así como la cantidad de energía térmica almacenada por así como la cantidad de energía térmica almacenada por un sistema material.un sistema material.

CONCEPTO DE ENERGÍACONCEPTO DE ENERGÍA Es la capacidad que tienen los sistemas materiales para producir Es la capacidad que tienen los sistemas materiales para producir cambios.cambios. Es la capacidad para obrar, transformar o poner en movimiento.Es la capacidad para obrar, transformar o poner en movimiento. Es la capacidad para realizar un trabajo.Es la capacidad para realizar un trabajo.

La causa de La causa de los cambios los cambios son las son las interacciones interacciones de la materia.de la materia.


La energía puede manifestarse de formas diversas.La energía puede manifestarse de formas diversas.


TIPOS DE ENERGÍATIPOS DE ENERGÍA La mayoría de las formas de energía La mayoría de las formas de energía son INTERCOMVERTIBLES.son INTERCOMVERTIBLES.

MECÁNICAMECÁNICA: CINÉTICA + POTENCIAL: CINÉTICA + POTENCIAL

Se debe al movimiento de Se debe al movimiento de los cuerpos.los cuerpos.

Está relacionada con la Está relacionada con la posición que ocupa un cuerpo posición que ocupa un cuerpo dentro de un campo gravitatorio dentro de un campo gravitatorio o electrostático.o electrostático.


Todas las formas de energía pueden agruparse dentro de una de Todas las formas de energía pueden agruparse dentro de una de estas dos clases o una combinación de ambas.estas dos clases o una combinación de ambas.

MECÁNICAMECÁNICA: CINÉTICA POTENCIAL: CINÉTICA POTENCIAL

LA ENERGÍA CINÉTICA LA ENERGÍA CINÉTICA Y LA POTENCIAL SON Y LA POTENCIAL SON INTERCONVERTIBLES.INTERCONVERTIBLES.

EEMM = E = ECC + E + EPP


¿COMO SE MIDE LA ENERGÍA?¿COMO SE MIDE LA ENERGÍA?La forma de energía más conocida es el La forma de energía más conocida es el calorcalor (Q). (Q).

JULIO (S.I.)JULIO (S.I.)

CALORÍACALORÍACantidad de calor que se le ha de dar a 1g. Cantidad de calor que se le ha de dar a 1g. de agua para que su temperatura aumente de agua para que su temperatura aumente 1ºC.1ºC.

Trabajo necesario para elevar a un metro de Trabajo necesario para elevar a un metro de altura un objeto de 102g. de masa.altura un objeto de 102g. de masa.

1 cal. = 4,18 J.1 cal. = 4,18 J. 1 J. = 0,24 cal.1 J. = 0,24 cal.

KWh (Sistemas eléctricos)KWh (Sistemas eléctricos) 1 KWh = 3600000 J.1 KWh = 3600000 J.


P = 1NP = 1N

LOS SISTEMAS MATERIALESLOS SISTEMAS MATERIALESLOS LOS SISTEMAS MATERIALESSISTEMAS MATERIALES O O CUERPOSCUERPOS SON PEQUEÑAS SON PEQUEÑAS REGIONES DEL UNIVERSO QUE TOMAREMOS DE FORMA REGIONES DEL UNIVERSO QUE TOMAREMOS DE FORMA AISLADA PARA SU ESTUDIO.AISLADA PARA SU ESTUDIO.


TIPOS DE SISTEMAS MATERIALESTIPOS DE SISTEMAS MATERIALESIntercambian con el exterior Intercambian con el exterior MATERIA Y ENERGÍA.MATERIA Y ENERGÍA.

ABIERTOSABIERTOS

CERRADOSCERRADOS

AISLADOSAISLADOS

Intercambian con el exterior Intercambian con el exterior solo ENERGÍA.solo ENERGÍA.

No intercambian con el No intercambian con el exterior ni MATERIA ni exterior ni MATERIA ni ENERGÍA.ENERGÍA.


EJERCICIO RESUELTO - 1EJERCICIO RESUELTO - 1

Indica que transformaciones de la energía tienen lugar cuando se Indica que transformaciones de la energía tienen lugar cuando se da cuerda a un coche de juguete y se deja correr.da cuerda a un coche de juguete y se deja correr.

La energía química de nuestros músculos se transforma en La energía química de nuestros músculos se transforma en potencial elástica del resorte del juguete.potencial elástica del resorte del juguete.

Posteriormente, esta energía elástica se transforma en Posteriormente, esta energía elástica se transforma en cinética cuando el coche se mueve.cinética cuando el coche se mueve.

Una vez el coche se ha detenido, toda la energía se ha Una vez el coche se ha detenido, toda la energía se ha transformado en calor, bien momentáneamente presente en transformado en calor, bien momentáneamente presente en el coche, o bien se ha disipado al ambiente.el coche, o bien se ha disipado al ambiente.

Indica que transformaciones de la energía tienen lugar cuando una bombilla Indica que transformaciones de la energía tienen lugar cuando una bombilla se conecta a la red eléctrica. ¿Y cuando se conecta un ventilador?se conecta a la red eléctrica. ¿Y cuando se conecta un ventilador?

La energía eléctrica de la red se transforma en energía La energía eléctrica de la red se transforma en energía luminosa de la bombilla + energía calorífica que se disipa al luminosa de la bombilla + energía calorífica que se disipa al ambiente.ambiente.

La energía eléctrica de la red se transforma en energía La energía eléctrica de la red se transforma en energía cinética de las aspas del ventilador + energía calorífica que cinética de las aspas del ventilador + energía calorífica que se disipa al ambiente.se disipa al ambiente.


Argumenta si un coche parado en la carretera tiene energía Argumenta si un coche parado en la carretera tiene energía potencial.potencial.

En términos relativos, la tiene si está a cierta altura sobre el En términos relativos, la tiene si está a cierta altura sobre el nivel que hallamos tomado como referencia (Enivel que hallamos tomado como referencia (EPP =0) =0)


ACTIVIDADES PARA CASA - 1ACTIVIDADES PARA CASA - 11)1) Di si los siguientes sistemas son abiertos, cerrados o aislados?

2)Un ser vivo, una olla hirviendo, el Universo, un refresco al sacarlo del frigorífico y una nave espacial.

3) Un cuerpo situado en lo alto de una colina, presenta una energía potencial de 500J. ¿Cuánto vale su energía mecánica? ¿Y su energía cinética?

4) Si el cuerpo anterior lo echamos a rodar, ¿qué energía mecánica presentará a mitad del recorrido? ¿Y qué valor tendrá la energía cinética en ese punto intermedio? ¿y la potencial?

5) Un calefactor irradia 1,5 Kwh. Calcula en calorías y en julios la energía suministrada en 5 horas.

6) ¿Cuánto costaría tener encendido el calefactor de la actividad anterior, si la empresa de Sevillana electricidad S.A., nos cobra a 0,40€ el Kwh.?

ACTIVIDADES - 1ACTIVIDADES - 11)1) Di si los siguientes sistemas son abiertos, cerrados o aislados?Di si los siguientes sistemas son abiertos, cerrados o aislados?

Un ser vivo.Un ser vivo.

Una olla hirviendo.Una olla hirviendo.

El Universo.El Universo.

Un refresco al sacarlo del Un refresco al sacarlo del frigorífico.frigorífico.

Una nave espacial.Una nave espacial.

ABIERTO.ABIERTO.

ABIERTO.ABIERTO.

AISLADO.AISLADO.

CERRADO.CERRADO.

AISLADO.AISLADO.

ACTIVIDADES - 1ACTIVIDADES - 12)2) Un cuerpo situado en lo alto de una colina, presenta una energía potencial de 500J. ¿Cuánto vale su energía mecánica? ¿Y su energía cinética?Un cuerpo situado en lo alto de una colina, presenta una energía potencial de 500J. ¿Cuánto vale su energía mecánica? ¿Y su energía cinética?

3)3) Si el cuerpo anterior lo echamos a rodar, ¿qué energía mecánica presentará a mitad del recorrido? ¿Y qué valor tendrá la energía cinética en ese punto intermedio? ¿y la potencial?Si el cuerpo anterior lo echamos a rodar, ¿qué energía mecánica presentará a mitad del recorrido? ¿Y qué valor tendrá la energía cinética en ese punto intermedio? ¿y la potencial?

EEMM =500J. =500J. EECC =0J. =0J.

EEMM =500J. =500J. EEPP =250J. =250J. EECC =250J. =250J.

ACTIVIDADES - 1ACTIVIDADES - 14)4) Un calefactor irradia 1,5 Kwh. Calcula en calorías y en julios la Un calefactor irradia 1,5 Kwh. Calcula en calorías y en julios la

energía suministrada en 5 horas.energía suministrada en 5 horas.

1,5 Kwh. X 5 h. = 7,5 Kw.1,5 Kwh. X 5 h. = 7,5 Kw.

2,7.102,7.1077 J. X 0,24 = 6,48 .10 J. X 0,24 = 6,48 .1066 Cal. Cal.

7,5 Kw. X 3600000 Kw./J = 2,7.107,5 Kw. X 3600000 Kw./J = 2,7.1077 J. J.

5)5) ¿Cuánto costaría tener encendido el calefactor de la actividad anterior, si la ¿Cuánto costaría tener encendido el calefactor de la actividad anterior, si la empresa de Sevillana electricidad S.A., nos cobra a 0,40€ el Kwh?empresa de Sevillana electricidad S.A., nos cobra a 0,40€ el Kwh?

7,5 Kw . 0,40€ = 3€7,5 Kw . 0,40€ = 3€

PRINCIPIO DE CONSERVACIÓN DE LA PRINCIPIO DE CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍAENERGÍA

LA ENERGÍA NI SE CREA NI SE DESTRUYE, SOLO SE TRANSFORMA, POR LO QUE LA ENERGÍA TOTAL DEL UNIVERSO SE MANTIENE CONSTANTE.


La energía se conserva durante los cambios, pero tiende a La energía se conserva durante los cambios, pero tiende a transformarse en formas de energía menos aprovechablestransformarse en formas de energía menos aprovechables

PROBLEMA ENERGÉTICOPROBLEMA ENERGÉTICO

La energía transferida como La energía transferida como calor no puede transformarse calor no puede transformarse íntegramente en otras íntegramente en otras formas de energía.formas de energía.

RENDIMINETO ENERGÉTICORENDIMINETO ENERGÉTICO

Es el cociente entre la energía útil y la energía suministrada, y suele medirse en tantos por ciento.


R = ER = EUU /E /ESS .100 .100

Ej) Si un motor tiene un rendimiento del 60%, solo realiza Ej) Si un motor tiene un rendimiento del 60%, solo realiza un trabajo de 60 J por cada 100 J.un trabajo de 60 J por cada 100 J.

Ninguna máquina tiene un rendimiento del 100%, ya que Ninguna máquina tiene un rendimiento del 100%, ya que siempre disipa energía calorífica, lo que se conoce como siempre disipa energía calorífica, lo que se conoce como energía residualenergía residual..

¿CÓMO INTERCAMBIAN ENERGÍA ¿CÓMO INTERCAMBIAN ENERGÍA LOS SISTEMAS MATERIALES?LOS SISTEMAS MATERIALES?

DE 2 MODOS DIFERENTES:DE 2 MODOS DIFERENTES:

EN FORMA MECÁNICAEN FORMA MECÁNICA TRABAJO (W)TRABAJO (W)

CALOR (Q)CALOR (Q)EN FORMA TÉRMICAEN FORMA TÉRMICA


¿QUÉ ES EL TRABAJO (W)?¿QUÉ ES EL TRABAJO (W)?

EL TRABAJO ES ENERGÍA EN TRÁNSITOEL TRABAJO ES ENERGÍA EN TRÁNSITO

ENERGÍA ELÉCTRICAENERGÍA ELÉCTRICA ENERGÍA LUMINOSA ENERGÍA LUMINOSA Y CALORÍFICAY CALORÍFICA

ENERGÍA EÓLICAENERGÍA EÓLICA ENERGÍA ELÉCTRICA ENERGÍA ELÉCTRICA Y CALORÍFICAY CALORÍFICA


¿QUÉ ES EL CALOR (Q)?¿QUÉ ES EL CALOR (Q)?

EL CALOR AL IGUAL QUE EL TRABAJO ES ENERGÍA EN TRÁNSITOEL CALOR AL IGUAL QUE EL TRABAJO ES ENERGÍA EN TRÁNSITO

LO QUE TIENE ES ENERGÍALO QUE TIENE ES ENERGÍA

LOS SISTEMAS QUE ESTÁN LOS SISTEMAS QUE ESTÁN CALIENTES NO TIENEN CALORCALIENTES NO TIENEN CALOR

Y PUEDEN CEDERLA Y PUEDEN CEDERLA DE UN SISTEMA A DE UN SISTEMA A OTRO EN FORMA DE OTRO EN FORMA DE CALOR (Q)CALOR (Q)


LAS ENERGÍAS MECÁNICASLAS ENERGÍAS MECÁNICAS

Energía Eléctrica Energía Química Energía Elástica

Energía Gravitatoria Energía Nuclear

Energía Potencial

MECÁNICAMECÁNICA: : CINÉTICACINÉTICA + + POTENCIALPOTENCIAL

Se debe al movimiento de los cuerpos.


ENERGÍA POTENCIAL GRAVITATORIAENERGÍA POTENCIAL GRAVITATORIANo olvidemos que los cuerpos simplemente por tener masas se atraen con una fuerza que responde a la ecuación de Newton:

Es la que poseen los cuerpos debido a su posición en un campo gravitatorio.

Ej) Calcula la Ep que posee un cuerpo de 50kg localizado a 15 m de altura.

EEpp = m . g . h = m . g . h

Ep = m (50Kg). g (9,8m/s2) . h (15m) = 7350 J.


UNIDAD 6

ENERGÍA POTENCIAL ELÁSTICAENERGÍA POTENCIAL ELÁSTICA

Siendo: k = constante elásticaX = incremento de longitud del muelle o del cuerpo elástico.

Responde a la siguiente ecuación:

Ej) Calcula la Ep que posee un muelle cuando se alarga 12cm. Y presenta una k = 0,25 N/m.

EEpp = ½ k . ( = ½ k . (X)X)22

Ep = ½ k (0,25/2 N/m) Ep = ½ k (0,25/2 N/m) (0,12 m)(0,12 m)22 = 0,125 N/m . = 0,125 N/m . 0,0144m0,0144m22 = = 0,0018 J0,0018 J..


La EP es proporcional a la mitad de la constante elástica del cuerpo y al cuadrado de su alargamiento.

ENERGÍA CINÉTICAENERGÍA CINÉTICA

La Ec es proporcional a la mitad de la masa del cuerpo y al cuadrado de su velocidad.

Ej) Calcula la Ec que posee un móvil de 500Kg de masa y que se mueve a una velocidad de 80Km/h.

EEcc = ½ m . v = ½ m . v22

EEcc = ½ m (500/2 Kg) (80000/3600 = ½ m (500/2 Kg) (80000/3600

m/s)m/s)22 = 250Kg . 493,82m/s = 250Kg . 493,82m/s22 = = 123456,8 J123456,8 J..

Se debe al movimiento de Se debe al movimiento de los cuerpos.los cuerpos.


CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA MECÁNICAMECÁNICA

EEMM = = EECC ++ E EPP

EN UN SISTEMA AISLADO EN UN SISTEMA AISLADO “LA ENERGÍA NI SE CREA “LA ENERGÍA NI SE CREA NI SE DESTRUYE SOLO NI SE DESTRUYE SOLO SE TRANSFORMA”.SE TRANSFORMA”.

MECÁNICAMECÁNICA: : CINÉTICACINÉTICA + + POTENCIALPOTENCIAL

Cuando un cuerpo cae libremente, toda su Cuando un cuerpo cae libremente, toda su energía potencial va pasando poco a poco a energía potencial va pasando poco a poco a energía cinética, lo que se manifiesta a modo energía cinética, lo que se manifiesta a modo de incremento de la velocidad. de incremento de la velocidad.


ACTIVIDADES PARA CASA - 2ACTIVIDADES PARA CASA - 26)6) Una piedra de 2,4 Kg. se encuentra en reposo a una altura de 10m sobre el suelo, Una piedra de 2,4 Kg. se encuentra en reposo a una altura de 10m sobre el suelo,

calcula: scalcula: su energía potencial, cinética y mecánica, así como la velocidad con la que llegaría al u energía potencial, cinética y mecánica, así como la velocidad con la que llegaría al suelo.suelo.

7)7) Una televisión irradia 3,2 Kwh. Calcula en kilocalorías y en julios la energía suministrada en 3 horas.Una televisión irradia 3,2 Kwh. Calcula en kilocalorías y en julios la energía suministrada en 3 horas.

8)8) Calcula la energía potencial de un muelle que colgándole 100g se alarga 2,5cm. Calcula la energía potencial de un muelle que colgándole 100g se alarga 2,5cm.

9)9) Calcula el rendimiento de un motor que realiza un trabajo de 80J por cada 200J de Calcula el rendimiento de un motor que realiza un trabajo de 80J por cada 200J de energía que consume. ¿Qué cantidad de la energía suministrada se disipa energía que consume. ¿Qué cantidad de la energía suministrada se disipa caloríficamente? ¿Podría disipar un 0%?caloríficamente? ¿Podría disipar un 0%?

10)10) Enumera 5 procesos de la vida diaria en los que se producen pérdidas de energía Enumera 5 procesos de la vida diaria en los que se producen pérdidas de energía por disipación calorífica.por disipación calorífica.

2416

1baab

.2,1

.2,235

Kg

J

ACTIVIDADES - 2ACTIVIDADES - 26)6) Una piedra de 2,4 Kg. se encuentra en reposo a una Una piedra de 2,4 Kg. se encuentra en reposo a una

altura de 10m. Sobre el suelo, calcula:altura de 10m. Sobre el suelo, calcula:

Cuando llegue al suelo toda la ECuando llegue al suelo toda la EPP

se habrá convertido en Ese habrá convertido en ECC..

a) Su energía potencial.

a) Su energía cinética.

a) Su energía mecánica.

a) La velocidad con la que llegaría al suelo.

EEpp = m . g . h = 2,4 Kg. . 9,8 m/s2 . 10 = m . g . h = 2,4 Kg. . 9,8 m/s2 . 10

m. = 235,2 Jm. = 235,2 J

EEcc = ½ m . V = ½ m . V2 2 = 2,4/2 Kg. . 0 = 0 J= 2,4/2 Kg. . 0 = 0 J

EEMM = E = ECC + E + EPP = 0 J + 235,2 J = 235,2 J = 0 J + 235,2 J = 235,2 J

EEcc = ½ m . V = ½ m . V2 2 ; 235,2 J = ; 235,2 J = 2,4/2 Kg. . V2,4/2 Kg. . V22

VV2 2 = 235,2 J/ 1,2 Kg.; = 235,2 J/ 1,2 Kg.;

V = 14 m/sV = 14 m/s

2416

1baab

2416

1baab

.2,1

.2,235

Kg

J

.2,1

.2,235

Kg

J

ACTIVIDADES - 2ACTIVIDADES - 27)7) Una televisión irradia 3,2 Kwh. Calcula en kilocalorías y Una televisión irradia 3,2 Kwh. Calcula en kilocalorías y

en julios la energía suministrada en 3 horas.en julios la energía suministrada en 3 horas.

3,2 Kwh. X 3 h. = 9,6Kw.3,2 Kwh. X 3 h. = 9,6Kw.

3,5.103,5.1077 J. X 0,24 = J. X 0,24 = 8,4 .108,4 .1066 Cal Cal. .

9,6 Kw. X 3600000 Kw./J = 9,6 Kw. X 3600000 Kw./J = 3,5.103,5.1077 J J..

8,4 .108,4 .1066 Cal Cal. X . X 1010-3-3 Kcal./Cal. = Kcal./Cal. = 8400Kcal.8400Kcal.

ACTIVIDADES - 2ACTIVIDADES - 28)8) Calcula la energía potencial de un muelle que colgándole Calcula la energía potencial de un muelle que colgándole

100g se alarga 2,5cm. 100g se alarga 2,5cm.

Ley de Hooke: F = Ley de Hooke: F = X . kX . k

E = ½ k . (E = ½ k . (X) = 39,2N/m/2 . (0,025m)X) = 39,2N/m/2 . (0,025m)22

= = 0,01225 J0,01225 J. .

k = F/ k = F/ X = (0,1Kg . 9,8N/Kg)/ 0,025mX = (0,1Kg . 9,8N/Kg)/ 0,025m

K = 39,2N/mK = 39,2N/m

ACTIVIDADES - 2ACTIVIDADES - 29)9) Calcula el rendimiento de un motor que realiza un Calcula el rendimiento de un motor que realiza un

trabajo de 80J por cada 200J de energía que consume. trabajo de 80J por cada 200J de energía que consume. ¿Qué cantidad de la energía suministrada se disipa ¿Qué cantidad de la energía suministrada se disipa caloríficamente? ¿Podría disipar un 0%?caloríficamente? ¿Podría disipar un 0%?

R = EU /ES .100; R = 80J/200J .100 = 40%

Q = ES - EU = 120J

No, ninguna máquina tiene un rendimiento del 100%, es decir, siempre se disipa algo de calor.

10)10) Enumera 5 procesos de la vida diaria en los que se Enumera 5 procesos de la vida diaria en los que se producen pérdidas de energía por disipación calorífica.producen pérdidas de energía por disipación calorífica.

Encender una bombilla.Encender una bombilla. Calentar agua en la vitrocerámica.Calentar agua en la vitrocerámica. Encender el motor del coche.Encender el motor del coche. La combustión del gas doméstico para la calefacción.La combustión del gas doméstico para la calefacción. Encender un ordenador o un proyector.Encender un ordenador o un proyector.

TRABAJOTRABAJO

W = F . W = F . XX

EL TRABAJO (W) ES LA ENERGÍA QUE SE TRANSFIERE DE EL TRABAJO (W) ES LA ENERGÍA QUE SE TRANSFIERE DE UNOS SISTEMAS A OTROS POR LA ACCIÓN DE UNA FUERZA UNOS SISTEMAS A OTROS POR LA ACCIÓN DE UNA FUERZA QUE SE DESPLAZA.QUE SE DESPLAZA.

Por lo tanto el Por lo tanto el TRABAJOTRABAJO depende de depende de la intensidad de la fuerza y del la intensidad de la fuerza y del desplazamiento producido.desplazamiento producido.

Si el movimiento no es línea recta, Si el movimiento no es línea recta, sino que se lleva a cabo con un sino que se lleva a cabo con un ángulo determinado entonces:ángulo determinado entonces:

W = F . W = F . X . Cos X . Cos


TRABAJOTRABAJO1 1 JulioJulio es el trabajo realizado por una es el trabajo realizado por una Fuerza de un Newton cuando su punto Fuerza de un Newton cuando su punto de aplicación se ve desplazado 1 de aplicación se ve desplazado 1 metro en la misma dirección y sentido metro en la misma dirección y sentido que el desplazamiento.que el desplazamiento.

1J = 1N . 1m1J = 1N . 1m


W = F . W = F . XX

W = F . W = F . X . Cos X . Cos

.uff, uff

W=F x

Trabajo realizado por el hombre

Fuerza aplicada

Distancia que se desplaza el objeto

TRABAJOTRABAJO

EL TRABAJO MODIFICA LA ENERGÍA MECÁNICAEL TRABAJO MODIFICA LA ENERGÍA MECÁNICA

W = F . W = F . h = m . g (hh = m . g (hBB – ha) = – ha) =

(m . g . h(m . g . hB)B)- (m . g . h- (m . g . hAA)= E)= EpBpB - E - EpApA = = EEpp

MODIFICA LA ENERGÍA POTENCIALMODIFICA LA ENERGÍA POTENCIAL MODIFICA LA ENERGÍA CINÉTICAMODIFICA LA ENERGÍA CINÉTICA

W = W = EECC W = W = EEPP


Página 137 de libro de textoPágina 137 de libro de texto

W = W = EEMM

POTENCIAPOTENCIA““ES LA RAPIDEZ EN EL TRABAJO”ES LA RAPIDEZ EN EL TRABAJO”

POTENCIA ES EL TRABAJO TRANSFERIDO POR UNIDAD DE TIEMPOPOTENCIA ES EL TRABAJO TRANSFERIDO POR UNIDAD DE TIEMPO

P = W/TP = W/T Su unidad en el S. I. es el J/s = W (vatio)

1 vatio es entonces la potencia de una máquina que transfiere el trabajo de un julio por segundo.

Otra unidad de potencia muy utilizada es el caballo de vapor (CV), que se usa a nivel industrial y que equivale a 735W, o el ya conocido Kwh que equivale a 3,6.106 J.


¿Qué trabajo hemos de realizar para levantar una masa de 5 ¿Qué trabajo hemos de realizar para levantar una masa de 5 Kg. a una altura de 12m.?Kg. a una altura de 12m.?

W = (5 Kg. . 9.8 W = (5 Kg. . 9.8 m/sm/s22) . 12m. = ) . 12m. =

588 J.588 J.

W = F . W = F . XX


W = (7 Kg. 9,8 m/sW = (7 Kg. 9,8 m/s22) . 10m . Cos 30º ) . 10m . Cos 30º W = F . W = F . X . Cos X . Cos

¿Qué trabajo hemos de realizar para levantar una masa de 7 Kg. ¿Qué trabajo hemos de realizar para levantar una masa de 7 Kg. a una altura de 10m. Utilizando una rampa de 30º de inclinación a una altura de 10m. Utilizando una rampa de 30º de inclinación con respecto a la horizontal?con respecto a la horizontal?

W = 68,6 . 10 . 0,866 = W = 68,6 . 10 . 0,866 = 594,1 J.594,1 J.


¿Qué trabajo realiza Manuel al desplazar durante 10 m. ¿Qué trabajo realiza Manuel al desplazar durante 10 m. horizontalmente un objeto de 10 Kg. a una velocidad de 8 Km/h.? horizontalmente un objeto de 10 Kg. a una velocidad de 8 Km/h.? ¿Qué potencia en caballos de vapor y en Kwh. se desarrollará si el ¿Qué potencia en caballos de vapor y en Kwh. se desarrollará si el trabajo se lleva a cabo en 10s? ¿Qué potencia obtendríamos si trabajo se lleva a cabo en 10s? ¿Qué potencia obtendríamos si Antonio realiza el trabajo en 2s? ¿Cuántas veces es más potente Antonio realiza el trabajo en 2s? ¿Cuántas veces es más potente Antonio que Manuel?Antonio que Manuel?

P = 980 J./ 10s. = P = 980 J./ 10s. = 98 W.98 W.

W = (10 Kg. . 9.8 m/sW = (10 Kg. . 9.8 m/s22) . 10 m. = ) . 10 m. = 980 J.980 J.W = F . W = F . XX

1 CV.= 735 W.1 CV.= 735 W.

PPManuelManuel = W/T = W/T

98w.1CV/735w = 98w.1CV/735w = 0,13 CV.0,13 CV.

980J.1Kwh/ 3,6.10980J.1Kwh/ 3,6.1066J = J = 2,72 . 102,72 . 10-4 -4 Kwh.Kwh.1 Kwh. = 3,6.101 Kwh. = 3,6.1066 J. J.


P = 980 J./ 2s. = P = 980 J./ 2s. = 490 W.490 W.PPAntonioAntonio = W/T = W/T

PPAntonioAntonio / P / PManuelManuel = 490w/98w = = 490w/98w = 5 veces.5 veces.

EL CALOR AL IGUAL QUE EL TRABAJO ES ENERGÍA EN TRÁNSITOEL CALOR AL IGUAL QUE EL TRABAJO ES ENERGÍA EN TRÁNSITO

LO QUE TIENE ES ENERGÍALO QUE TIENE ES ENERGÍA

LOS SISTEMAS QUE ESTÁN LOS SISTEMAS QUE ESTÁN CALIENTES NO TIENEN CALORCALIENTES NO TIENEN CALOR

Y PUEDEN CEDERLA Y PUEDEN CEDERLA DE UN SISTEMA A DE UN SISTEMA A OTRO EN FORMA DE OTRO EN FORMA DE CALOR (Q)CALOR (Q)


CALORCALOR

Hay tres procedimientos de transferencia de energía mediante calor:Hay tres procedimientos de transferencia de energía mediante calor:

CONDUCCIÓN: propagación calorífica sin desplazamiento de CONDUCCIÓN: propagación calorífica sin desplazamiento de materia.materia.


CALORCALOR

ENERGÍA, TRABAJO Y CALORENERGÍA, TRABAJO Y CALOR

CALORCALOR


CONVECCIÓN: propagación calorífica CONVECCIÓN: propagación calorífica mediante desplazamiento de materia.mediante desplazamiento de materia.


RADIACIÓN: propagación calorífica mediante ondas RADIACIÓN: propagación calorífica mediante ondas electromagnéticas.electromagnéticas.


CALORCALOR

MEDIDA DE LA TEMPERATURAMEDIDA DE LA TEMPERATURAEscala Celsius: se asigna el valor 0ºC a la temperatura de fusión Escala Celsius: se asigna el valor 0ºC a la temperatura de fusión del agua y 100ºC a su temperatura de ebullición.del agua y 100ºC a su temperatura de ebullición.

Escala Fahrenheit: se le da el valor 32ºF al punto de fusión del Escala Fahrenheit: se le da el valor 32ºF al punto de fusión del agua y 212ºF a su punto de ebullición. La relación con la escala agua y 212ºF a su punto de ebullición. La relación con la escala centígrada viene expresada por: centígrada viene expresada por: T(ºC)/5 = T(ºF) – 32/9T(ºC)/5 = T(ºF) – 32/9

Escala absoluta o Kelvin: el cero de esta escala (cero absoluto), Escala absoluta o Kelvin: el cero de esta escala (cero absoluto), es aquella temperatura en la que todas las partículas materiales es aquella temperatura en la que todas las partículas materiales carecen de movimiento. La relación entre la escala centígrada y carecen de movimiento. La relación entre la escala centígrada y la absoluta es: la absoluta es: T(ºK) = T(ºC) + 273T(ºK) = T(ºC) + 273


CALORCALOR

Expresa la temperatura de 36,5ºC en Expresa la temperatura de 36,5ºC en ºF y ºK.ºF y ºK.


36,5/5 +32/9 = 10,86ºF36,5/5 +32/9 = 10,86ºF

T(ºC)/5 = T(ºF) – 32/9T(ºC)/5 = T(ºF) – 32/9 T(ºK) = T(ºC) + 273T(ºK) = T(ºC) + 273

36,5 + 273 = 309,5ºK36,5 + 273 = 309,5ºK

ACTIVIDADES PARA CASA - 5ACTIVIDADES PARA CASA - 5

Actividad 25-27-31-32 página 142.Actividad 25-27-31-32 página 142. Actividades 35-37-39 página 143.Actividades 35-37-39 página 143. Actividades 21-22 página 158.Actividades 21-22 página 158.

2416

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ENERGÍA, TRABAJO Y CALOR FRANCISCO JAVIER GODILLO ORTIZ COLEGIO Mª INMACULADA. ZAFRA. 4ºESO...

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