TEMA 2LA ENERGÍA

1.- DEFINICIÓN:

La energía de un cuerpo es su capacidad para cambiar o para producir cambios en otros cuerpos

2.-UNIDADES: – En el S.I en JULIOS (J)– Otras: - Kilojulio KJ, 1 KJ = 1000 J - Calorías cal, 1 cal= 4,184 J

- Kilocalorías, 1Kcal = 4,184 KJ

3.- TRANSFORMACIONES DE LOS CUERPOS

– 3.1. DEFINICIÓN: Cambio en las propiedades iniciales de un cuerpo o en su estado de movimiento

– 3.2. TIPOS• Según lo que cambia

– FÍSICOS: Cambios de volumen (dilataciones y contracciones), cambios de forma (deformaciones), cambios de estado, rupturas

– QUÍMICOS: Unas sustancias se transforman en otras mediante reacciones químicas

– DE MOVIMIENTO: Aceleración, deceleración, giro, puesta en marcha, frenado

• Según como cambia– CAMBIOS ESPONTÁNEOS: Se producen

cuando un cuerpo utiliza la energía de que dispone.Por ejemplo un cuerpo que cae

– CAMBIOS FORZADOS: Tienen lugar cuando dos cuerpos interaccionan y uno cede energía al otroPor ejemplo: Tensar la cuerda de un arco

4.- FORMAS DE ENERGÍA: formas de energía

• 4.1. ENERGÍA MECÁNICA Em– DEFINICIÓN: Es la suma de la Energía Cinética (Ec), asociada a su velocidad

y de la Energía potencial (Ep)asociada a su posición, su forma o su composición.

– FÓRMULA: Em = Ec + Ep– TIPOS:

• E. CINÉTICA: Se asocia al movimiento, ya sea de los cuerpos o de las partículas que los forman. Es mayor cuanto mayores son la masa y la velociad

– Ec = ½ . m. v2 (m=masa, v= velocidad)

Por ejemplo: Un avioneta de 530 Kg que vuela a una velocidad de 36m/s, tiene una E. Cinética Ec = 1/2 . 530 Kg . (36m/s)2 = 1/2 . 530. 1296 = 343440 J

• E. POTENCIAL: Es la que tiene un cuerpo por su forma, su posición(energía potencial gravitatoria) o su composición

– Los alimentos poseen energía potencial por su composición– Un arco tensado posee energía potencial por su forma– Un saltador de trampolín posee energía potencial gravitatoria

por la altura Ep = m. g. h (m= masa, g= aceleración de la gravedad , 9,8 m/s2 , h= altura)

Por ejemplo: Una avioneta de 530Kg que vuela a una altura de 130m, tiene una E Potencial gravitatoria

Ep= m . g. H = 530 Kg . 9.8 m/s2 . 130 m = 675220 J

La avioneta tiene una Em= 343440 + 675220= 1.018.660J

• ENERGÍA TÉRMICA: – Es la energía cinética que tiene la materia debida al movimiento de las

partículas que la componen– Está relacionada con la temperatura, a mayor temperatura, más movimient,

más energía cinética

• ENERGÍA QUÍMICA:– Es la energía potencial almacenada en los enlaces químicos que se establecen

entre los átomos (Es por ejemplo, la energía que liberamos de los nutrientes mediante la respiración celular. O la energía de los combustibles fósiles)

• ENERGÍA NUCLEAR:– Es la energía potencial que mantiene unidos los protones y neutrones en los

núcleos atómicos. (Es la que se libera en las reacciones de fisión nuclear que se producen en las centrales nucleares)

• ENERGÍA SONORA:– Es la energía cinética transportada por las ondas sonoras, que necesitan un

medio para propagarse

• ENERGÍA RADIANTE: – Es la energía de las ondas electromagnéticas como la luz, los rayos X o las

microondas. No necesita un medio para propagarse, viaja a través del vacío

• ENERGÍA ELÉCTRICA: – Energía que se asocia a las cargas eléctricas, y puede ser cinética, si están en

movimiento o potencial, si están almacenadas

• ENERGÍA MAGNÉTICA:– Energía que se asocia a los cuerpos con propiedades magnéticas como los

imanes, que cuando interaccionan entre si , transforman esta energía en energía cinética, que hace que los imanes se muevan (se Acerquen o se alejen)

5.-CARÁCTERÍSTICAS DE LA ENERGÍA• 5.1. CONSEVACIÓN DE LA ENERGÍA

– LEY DE CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA: “La energía ni se crea ni se destruye, se conserva”, pero cambia de forma continuamente, pasa de un cuerpo a otro y de un lugar a otro.

– PROCESOS DE CAMBIO DE LA ENERGÍA: ANIMACIONES• TRANSFORMACIÓN: La energía pasa de una forma a otra.

– Por ejemplo, al enchufar una batidora, la energía eléctrica que llega por el cable se transforma en energía mecánica, sonora y térmica

• 5.2. DEGRADACIÓN DE LA ENERGÍA– No toda la energía de un cuerpo puede ser utilizada para

producir cambios. En todos los procesos de la energía (transformación, transferencia y transporte) hay una parte de la energía que no puede ser utilizada, se dice que deja de ser útil SE DEGRADA porque

• Se transfiere a cuerpos que no pueden utilizarla• O se convierte en otras formas de energía que no se

pueden utilizar

• 5.3. DIAGRAMAS DE FLUJO DE ENERGÍA– Los diagramas de flujo representan los

• Cuerpos que interaccionan• Formas en que se encuentra la energía• Procesos de transformación, transferencia , transporte y

degradación de energía

• 6.–MÁQUINAS– 6.1. DEFINICIÓN: Son dispositivos creados por el hombre que

permiten utilizar la energía para modificar el entorno y mejorar las condiciones de vida. Las máquinas transforman , transfieren y transportan la energía para conseguir un fin determinado

– 6.2. MÁQUINAS SIMPLES: Dispositivos sencillos utilizados desde la antigüedad

• LA PALANCA: Consiste en una barra rígida que se apoya en un punto denominado punto de apoyo o fulcro. En uno de sus extremos se coloca el cuerpo que se quiere mover( resistenci) a y en el otro se aplica la fuerza

• LA POLEA: Dispositivo mecánico de tracción, que sirve para transmitir una fuerza. Se trata de una rueda, roldana o disco, generalmente maciza y acanalada en su borde, que con el concurso de una cuerda o cable que se hace pasar por el canal ("garganta"), se usa como elemento de transmisión para cambiar la dirección del movimiento en máquinas y mecanismos.

• EL PLANO INCLINADO: Superficie plana que forma cierto ángulo con la horizontal y que permite elevar un cuerpo hasta una altura con una fuerza menor que si se subiera en vertical

• LA CUÑA: Pieza rígida de sección triangular que permite generar una mayor presión sobre el cuerpo que se quiere cortar y concentrar el efecto de la fuerza aplicada

• EL TORNILLO: Pieza cilíndrica con una rosca y una cabeza. La fuerza con la que se hace girar la cabeza del tornillo se dirige hacia abajo con la rosca que se comporta como un plano inclinado enrollado sobre si mismo

• 7.- FUENTES DE ENERGÍA– 7.1. DEFINICIÓN: Son los recursos materiales o procesos de los que

extraemos energía útil para las actividades humanas

– 7.2. TIPOS• 7.2.1. FUENTES NO RENOVABLES: Son recursos que se encuentran

en la naturaleza de forma limitada y pueden llegar a agotarse– COMBUSTIBLES FÓSILES:

» Se producen por acumulación y transformación de restos orgánicos a lo largo de millones de años

» Son el petróleo, el carbón y el gas natural» La energía química almacenada en los enlaces entre

sus átomos, se transforma en energía térmica, a través de la reacción de combustión, en las centrales termoeléctricas, en los motores de combustión o en los sistemas de calefacción ANIMACIÓN,

ANIMACIÓN PETRÓLEO, ANIMACIÓN GAS NATURAL– SUSTANCIAS RADIACTIVAS:

» Son sustancias inestables que se encuentran de forma natural en determinadas rocas

» Son el uranio y el plutonio» La energía nuclear contenida en los núcleos de sus

átomos puede ser liberada mediante reacciones nucleares y transformada en energía térmica en las centrales nucleares ANIMACIÓN