LA ENERGÍA PDF

LA ENERGÍA
Tema 10
La Energía
Es una magnitud física que asociamos con la capacidad que tienen los cuerpos de producir
cambios en ellos mismos o en otros cuerpos.
En el Sistema Internacional se mide en julios (J).
Características
Formas de
presentarse
• No tiene forma, ni peso, ni color, ni volumen, ni olor.
• Puede ser almacenada.- la química en pilas o baterías, y la eléctrica
en condensadores.
• Puede ser transportada.- le eléctrica mediante cables, la
electromagnética mediante ondas.
• Puede transformarse a formas de energías más útiles.
• Se transfiere y pasa fácilmente de unos cuerpos a otros.
• Se conserva.- Principio de conservación de la energía: la energía no
se gasta, no se puede crear ni destruir, solo se transforma o se
transmite de un cuerpo a otro.
• Se degrada.- parte de la energía se pierde en la transformación de
un tipo de energía en otra.
puede almacenarse
• Energía mecánica: es la suma de dos energías:
-Energía cinética: la poseen los cuerpos en movimiento
-Energía potencial: la que tiene un cuerpo a cierta altura sobre el
suelo
• Energía eléctrica, como la que producen las centrales
• Energía interna, como la que poseen los cuerpos debido al
movimiento de sus moléculas o átomos.
• Energía electromagnética, como la que poseen las radiaciones
luminosas y las ondas de radio y televisión.
• Energía química, que se manifiesta en las reacciones químicas
• Energía nuclear, en los núcleos de los elementos químicos
• Energía térmica, debida al movimiento de las partículas
Fuentes de
energía
Una fuente de energía es todo aquel medio natural o artificial del que podemos
extraer algún tipo de energía y luego utilizarla.
Según su disponibilidad, podemos clasificarlas en:
• fuentes no renovables de energía: aquellas que existen en cantidades
limitadas, por lo que se agotan según se van utilizando. Son el carbón el
petróleo, el gas natural y el uranio
• fuentes renovables de energía: aquellas que existen en cantidades
ilimitadas y, por tanto, no se agotan.
Fuentes
renovables
• Hidráulica. Se obtiene a partir del agua. En las centrales hidroeléctricas se
transforma en energía eléctrica.
• Solar. Llega a la Tierra como radiación electromagnética procedente del Sol. Se
puede utilizar por vía térmica o fotovoltaica.
• Eólica. Producida por el viento. Se capta a través de aerogeneradores, que
transforman esta energía en eléctrica.
• Biomasa. Se obtiene a partir de materia orgánica.
• Geotérmica. Proviene del calor interno de la Tierra.
• Maremotriz. Se obtiene de las mareas.
-
Fuentes no renovables de energía
Su empleo produce problemas de contaminación atmosférica y un incremento del efecto invernadero,
debido a las emisiones de CO₂ y otros gases.
Carbón
 Definición: Es una roca sedimentaria que procede de grandes bosques enterrados hace
millones de años.
 Tipos: Existen cuatro tipos de carbón: antracita, hulla, lignito y turba.
 Extracción: Se puede extraer en minas a cielo abierto, o desde yacimientos profundos
mediante minas subterráneas.
 Usos que se le da al carbón: como combustible en las centrales térmicas; como uso
doméstico en calefacciones o cocinas; como materia prima para obtener productos como
plásticos, etc.
Petróleo
 Definición: Es una roca sedimentaria que procede de restos marinos enterrados hace
millones de años.
 Usos: Es la fuente de energía más utilizada en la actualidad. Posee mayor poder calorífico
que el carbón.
 Extracción: en forma de crudo y se somete para su utilización a una destilación en la que
se obtienen diferentes derivados del petróleo: sólidos (alquitrán o betún), líquidos
(gasolina, fuel, queroseno) y gases (metano, butano, etc.).
 Transporte: Se transporta por oleoductos o en barcos petroleros.
Gas natural
 Definición: El gas natural es una mezcla de gases en la que predomina el metano.
 Usos: Se emplea tal y como se obtiene de la naturaleza, en cocinas, para la calefacción,
como combustible y en centrales térmicas como sustituto del carbón.
 Extracción: Se forma en los lugares donde hay petróleo.
 Transporte: Debe ser licuado para transportarlo (por gasoductos o buques cisterna)
y almacenarlo.
Uranio
 Definición: Es un elemento químico que forma parte de algunos minerales cuyos átomos
son inestables y pueden romperse o fisionarse.
 Usos: Producción de electricidad en las centrales nucleares, es el combustible para la
energía nuclear.
 Extracción y transporte: En las centrales nucleares se extrae la energía de los átomos.
Son necesarias grandes medidas de seguridad, ya que los escapes radiactivos y los
residuos nucleares son muy dañinos para la salud.
- Fuentes renovables de energía
Es una energía limpia, respetuosa con el medio ambiente, inagotable y con
misiones casi nulas de CO₂ y de otros gases contaminantes.
.- El futuro de la energía
Para paliar los efectos que conlleva el mal uso de los recursos energéticos es preciso:
•Desarrollo de tecnologías que permitan utilizar la energía de otras fuentes renovables
•Concienciación ciudadana para conseguir hábitos de ahorro y de eficiencia energética
ENERGÍA
¿REN
OVA
BLE?
VENTAJAS
Carbón
Es una roca sedimentaria que procede de  Gran rendimiento
No grandes bosques enterrados hace
 Uso como combustible
millones de años.
 Uso como materia prima
Petróleo
Es una roca sedimentaria que procede de
No restos marinos enterrados hace millones
de años.
Gas natural
Uranio
Hidráulica
Solar
Eólica
Biomasa
Geotérmica
Maremotriz
El gas natural es una mezcla de gases en
No la que predomina el metano.
Es un elemento químico que forma parte
de algunos minerales cuyos átomos son
inestables y pueden romperse o
fisionarse. Se manifiesta en reacciones
nucleares de dos tipos:
No
Fisión: un núcleo atómico se rompe en
dos o más fracciones
Fusión: cuando se unen dos núcleos de
átomos ligeros y producen uno más
pesado.
Se obtiene de las aguas que se
almacenan en los embalses.
El agua retenida por la presa cae a gran
Si
velocidad y al pasar por una turbina, se
transforma la energía cinética del agua en
movimiento, en energía eléctrica.
 Transporte peligroso
 Es contaminante
 Es no renovable
 Poder calorífico alto
 Combustión limpia
 Hay reservas abundantes
 Es no renovable
 Produce efecto
invernadero
 Es venenoso
 Las centrales nucleares
no producen contaminantes
atmosféricos
 Perjudicial para la salud
 Perjudicial para el medio
ambiente
 No genera residuos
 No contamina
 Coste de explotación bajo
 Transporte costoso
 Riesgo de rotura de
presas
 La cantidad de agua
depende del tiempo
 Es inagotable
 Es limpia y no contamina
 Mantenimiento barato
 Su disponibilidad es
variable
 No se puede almacenar
 Un gran uso altera el
paisaje
Si
Si
Es una forma de energía cinética
producida por el movimiento del viento.
 No se agota y es gratuito
Puede ser usada directamente o
 Bajos coste de instalación
transformada en otras formas de energía.
 Alto rendimiento
Los aerogeneradores son los aparatos que
aprovechan esta energía
Si
Si
Si
Es la energía que se obtiene del
movimiento de subida y bajada de las
mareas, que hacen girar las turbinas
para generar energía eléctrica.
 Uso contaminante
 Es no renovable
 Produce residuos
 Combustión muy eficaz
 Mucho poder calorífico
 Es una gran fuente de
energía
La energía procede del Sol. Se utilizan
placas solares, para captar la energía del
Sol que podemos transformar en energía
eléctrica o en calor.
Es la que se obtiene por la transformación
natural o artificial de materia orgánica de
los restos de los seres vivos. Se produce
mediante el cultivo de especies de rápido
crecimiento; aprovechando los residuos de
actividades domésticas, agrícolas,
ganaderas o forestales; o transformando
química o biológicamente ciertas especies
vegetales.
Es la energía que proviene del interior
de la Tierra. Se introduce agua a través
de pozos donde ha existido actividad
volcánica reciente. El calor de la tierra
calienta el agua para el uso de la
calefacción.
INCONVENIENTES
 Es aleatoria e
intermitente
 Es difícil de almacenar
 Afecta a radares o
antenas
 Pocos residuos
 Los biocombustibles son
menos contaminantes
 El uso de residuos elimina
costes
 Bajo rendimiento
energético
 Difícil almacenamiento
 Su quema produce gases
contaminantes
 No produce residuos
 Es inagotable
 Es rentable para producir
energía eléctrica
 Hallar yacimientos es
costoso
 Explotación y
mantenimiento costosos
 Fuente de energía limpia
 No produce residuos
 Es prácticamente
inagotable
 Altera los ecosistemas
 Bajo rendimiento
energético
 Alta tecnología y muy
costosa
Tema 11.- El calor y la temperatura
1.- Conceptos de calor y temperatura
Calor: es la energía térmica que se transfiere de un cuerpo a otro, cuando están en contacto
y a diferente temperatura. Su unidad en el SI es el julio (J), aunque se mantiene como
unidad de uso habitual la caloría (cal).
1J = 0,24 cal
Equilibrio térmico: es cuando las temperaturas de dos cuerpos se igualan
Temperatura
La temperatura de un cuerpo mide la cantidad de energía interna que posee. Esta energía
interna es la suma de las energías cinéticas de todas las partículas en movimiento de un
cuerpo. Cuánto más deprisa se muevan las partículas, más temperatura tiene un cuerpo.
Caliente y frío
 Decimos que un cuerpo está frío cuando su temperatura es menor que la nuestra.
 Decimos que un cuerpo está caliente cuando su temperatura es mayor que la nuestra.
2.- Los efectos del calor sobre los cuerpos
Dilatación: es el aumento de volumen de un cuerpo cuando recibe energía en forma de
calor, las partículas que lo componen se mueven más deprisa y ocupan más espacio.
Sólidos
Líquidos
Gases
Son los que menos se dilatan
Se dilatan más que los sólidos y menos
que los gases
Son los que más se dilatan
Sus partículas están muy unidas
Sus partículas débilmente unidas
Sus partículas están muy separadas unas
de otras
Contracción: es la disminución de volumen de un cuerpo cuando cede calor, porque sus
partículas se mueven menos y se enfría.
Cambios de estado
Es una modificación en la forma en que se
disponen las partículas que forman una sustancia.
Los cambios de estado pueden ser:
• Progresivos: si se producen suministrando un
calor a un cuerpo (fusión, vaporización o
sublimación)
• Regresivos: si se realizan con desprendimiento de calor por el cuerpo (solidificación,
condensación, y sublimación regresiva).
Temperatura de fusión: es la temperatura a la que una sustancia sólida se funde y pasa al
estado líquido
Temperatura de ebullición: es la temperatura a la que una sustancia hierve y pasa del
estado líquido al gaseoso
Mientras tiene lugar el cambio de estado no aumenta la temperatura
del cuerpo, esta energía se emplea en deshacer las uniones entre las
partículas
3.- LA MEDIDA DE LA TEMPERATURA
La temperatura se puede medir utilizando escalas termométricas. Existen tres:
Escala Celsius (°C):Mide la temperatura en grados Celsius (°C). Los puntos de referencia
son: 0°C (temperatura de fusión del agua) y 100°C (temperatura de ebullición del agua).
Por debajo de cero es bajo cero.
Escala Fahrenheit (°F): El intervalo se divide en 100 partes, cada parte es 1°C
Mide la temperatura en grados Fahrenheit (°F). Los puntos de referencia son: 32°F
(temperatura de fusión del agua) y 212°C (temperatura de ebullición del agua). El
intervalo se divide en 180 partes, cada parte es 1°F.
Fahrenheit a Celsius
Escala absoluta o Kelvin (K): Mide la temperatura en Kelvin (K). Los puntos de
referencia son: 273°F (temperatura de fusión del agua) y 373°C (temperatura de
ebullición del agua). El intervalo se divide en 100 partes, cada parte es 1K
k= Cº + 273
4.- EL TERMÓMETRO
Se utiliza para medir la temperatura. Funciona basándose en el efecto que produce la
temperatura en alguna característica de un cuerpo (mercurio, alcohol, etc.)
5.- LA PROPAGACIÓN DEL CALOR
El calor puede pasar de un cuerpo a otro de tres formas distintas:
•Conducción.- es el mecanismo mediante el cual se propaga el calor a través de los sólidos.
•Convección.- es el mecanismo mediante el cual se propaga el calor en los líquidos y los
gases (Fluidos)
•Radiación.- es el mecanismo de transmisión de calor que ocurre sin que participe un medio
material (calor del Sol)
6.- CONDUCTORES Y AISLANTES TÉRMICOS
Conductores térmicos.- Son materiales que conducen bien el calor de un punto a otro. (los
metales en general)
Aislantes térmicos.- Son materiales que no conducen bien el calor (madera, plástico)
7.- La piel como órgano de percepción del calor
La piel contiene una gran cantidad de receptores sensoriales, por medio de los cuales
percibimos sensaciones.
Termorreceptores: son los receptores encargados de detectar cambios súbitos de
temperatura. Tanto de bajada como de aumento de temperatura. Existen dos tipos de
termorreceptores :
•corpúsculos de Ruffini.- detectan sensaciones de calor (abundan en la cara)
•corpúsculos de Krause.- detectan sensaciones de frío (abundan en la espalda).