L'ENERGIA La tecnologia industrial Energia, treball i potència Energia

• L'ENERGIA
• La tecnologia industrial
Un procés industrial és un conjunt d'operacions a partir de les quals es transformen les matèries o
materials en productes acabats o semielaborats.
• Energia, treball i potència
• Energia
Energia és la capacitat que tenen els cossos per realitzar treball.
-Força(F) és l'acció que aplicada sobre un cos, li fa variar la seva posició o el deforma.
F = m · a
-Pes(p) és la força d'atracció que exerceix la Terra sobre un cos. L'acceleració que adquireix és la de
gravetat g(g=9.81 m/s2 al nivell del mar.)
p = m · g
Unitat: SI: newton (N) 1N = 1Kg · 1 m/s2
Sistema tècnic: quilopond (Kp) 1Kp = 1Kg ·9.81 m/s2 = 9.81 N
• Treball
Treball (W) és la força F que actua sobre un cos, que li produeix un desplaçament s.
W = F · s · cos α
Unitat: SI és el Joule (J) 1 joule = 1 newton · 1 metre
Sistema tècnic és el quilogrà metre (Kgm)
• Potència
Potència és el treball realitzat en cada unitat de temps.
W F · s
P = = = F · v
tt
1J
Unitat: SI és el watt(W) 1W = ; 1000 W = 1 KW
1s
Sistema tècnic és el quilogrà metre/segon:
1
1 Kgm 9,815 J
1Kgm/s = = = 9,8W
1s1s
A la prà ctica es fa servir el cavall de vapor (CV)
• Energia mecà nica, cinètica i potencial
• Energia cinètica
Eneriga cinètica és l'energia que tenen els cossos a causa del seu moviment. I aquesta energia depèn de
la seva massa i de la velocitat en què es mou.
Ec= ½ · m · v2
• Energia potencial
Energia potencial és l'energia que té un cos a causa de la seva posició respecte del centre de la terra, i
depèn de la massa i de l'altura a què es trobi.
-Principi de conservació de l'energia: l'energia no es crea ni es destrueix, tan sol es transforma o es transmet
d'uns cossos a uns altres.
Ep= m · g · h
• Energia mecà nica
Energia mecà nica és la suma de l'energia potencial i l'energia cinètica.
Em = Ep + Ec
• Manifestacions energètiques
• Energia tèrmica o interna
Energia interna és la suma de l'energia que tenen les seves molècules. La temperatura d'un cos és una
manifestació de la seva energia interna o tèrmica. L'energia tèrmica d'un cos es deguda a la seva energia
interna com a conseqüència de la seva activitat molecular. I depèn de la seva massa.
Si un cos té un moviment molecular lent, està fred; i si li comuniquem energia obligant les molècules a
moure's rà pidament, està calent.
Caloria és la calor necessà ria per elevar 1ºC la temperatura d'una massa d'un gram d'aigua.
• Transferència d'energia tèrmica
• Conducció: és la propagació de la calor pròpia dels cossos sòlids.
• Convecció: és la propagació de la calor pròpia dels fluids.
• Radiació: és la propagació de la calor que es produeix en els cossos en forma d'ones
electromagnètiques.
• Energia quÃ−mica
2
Energia quÃ−mica és deguda als canvis d'energia cinètica i potencial que es produeixen quan la
distà ncia mitjana dels electrons i dels nuclis a les molècules canvia en el decurs de les reaccions
quÃ−miques.
-Quan les reaccions quÃ−miques necessiten calor perquè es produeixin, s'anomena endotèrmiques.
-Quan la diferència d'energia es transfereix en forma de calor, s'anomena exotèrmica.
• Energia elèctrica
Energia elèctrica és l'energia cinètica i potencia dels electrons en circular en forma de corrent a
través d'un circuit.
E = P · t = V · I · t
• Energia nuclear
L'energia nuclear és l'energia que manté juntes les partÃ−cules del nucli dels à toms en un espai molt
reduït.
E = m · c2
E: és l'energia
m: la massa que es perd
c: velocitat de la llum (3·108 m/s).
• Energia radiant
Energia radiant és com l'energia potencial dels camps elèctrics i magnètics que produeixen les ones
electromagnètiques com la llum, les ones de rà dio, etc.
La radiació és la transferència d'energia a través de l'espai sense necessitat de suport material. Aquesta
transferència la duen a terme les ones electromagnètiques. Una energia és la lluminosa.
• Energia sonora
Energia sonora és com l'energia cinètica del moviment de vibració que es desplaça a través de les
molècules d'un medi material.
• Transformacions energètiques. Rendiment.
• L'energia es transforma
El principi de conservació de l'energia diu que l'energia no es crea ni es destrueix només es transforma.
• Rendiment
El rendiment d'una mà quina és la relació que hi ha entre el treball o energia consumits i el treball o
energia útils o lliurats.
Wu
3
n=
Wc
1
ENERGIA
PROCÃ S INDUSTRIAL
PRODUCTES
ACABATS
MATERIALS
1Kgm = 1Kp · 1m = 9.81N · 1m = 9.81J
1 CV = 75 Kgm/s = 75 · 9.81 J/s =736 W
1 J = 0,24 cal
1 cal = 4,18 J
1 kWh = 1 kW · 1 h = 1000 J/s · 3600 s = 3600000 J
ENERGIA
NUCLEAR
ENERGIA
MECÃ NICA
ENERGIA
TÃ RMICA
ENERGIA
ELÃ CTRICA
ENERGIA
LLUMINOSA
ENERGIA
QUÃ MICA
4