Energía; La energía es la capacidad de los cuerpos para realizar un trabajo y producir cambios en ellos mismos o en otros cuerpos. Hay distintas manifestaciones de energía. Propiedades de la energía La energía tiene 4 propiedades básicas: Se transforma. La energía no se crea, sino que se transforma y es durante esta transformación cuando se manifiestan las diferentes formas de energía. Se conserva. Al final de cualquier proceso de transformación energética nunca puede haber más o menos energía que la que había al principio, siempre se mantiene. La energía no se destruye. Se transfiere. La energía pasa de un cuerpo a otro en forma de calor, ondas o trabajo. Se degrada. Solo una parte de la energía transformada es capaz de producir trabajo y la otra se pierde en forma de calor o ruido (vibraciones mecánicas no deseadas). Clasificación de energía. Energía potencial: La energía potencial hace referencia a la posición que ocupa una masa en el espacio. Se trata de energía en potencia, almacenada, es decir, que puede ser transformada inmediatamente en otras formas de energía Su fórmula es: Ep = m · g · h Donde m es la masa (kg), g la gravedad de la Tierra (9,81 m/s2 ), h es la altura (m) y Ep la energía potencial (J = Kg · m2/s2 ). Energía cinética: La energía cinética por su parte se manifiesta cuando los cuerpos se mueven y está asociada a la velocidad. aquella energía que posee un cuerpo o sistema debido a su movimiento. Se calcula con la fórmula: Ec = ½ m · v2 Donde m es la masa (Kg), v la velocidad (m/s) y Ec la energía cinética (J=Kg·m2/s2). Energía Eléctrica: Cuando dos puntos tienen una diferencia de potencial y se conectan a través de un conductor eléctrico se genera lo que conocemos como energía eléctrica, relacionada con la corriente eléctrica. Energía química: La energía química esta contenida en los enlaces químicos de las sustancias y se manifiesta en determinadas reacciones químicas en las que se forman o rompen enlaces químicos. Energía elástica: tiene que ver con la propiedad de la elasticidad de la materia, que es la tendencia a recuperar su forma original luego de haber sido sometida a fuerzas deformantes superiores a su resistencia. Un claro ejemplo de energía elástica es la que posee un resorte que se estira o contrae por efecto de una fuerza externa y retoma su posición original una vez que esa fuerza deja de aplicarse. Energia gravitatoria: se define como la energía que posee un cuerpo masivo al estar inmerso en un campo gravitatorio. Los campos gravitatorios se crean alrededor de objetos con masas muy grandes (por ejemplo, masas de los planetas y el Sol). Por ejemplo, un vagón de una montaña rusa posee una energía potencial máxima en su posición de más alta debido a estar inmerso en el campo gravitatorio de la Tierra. Una vez que el vagón se deja caer, perdiendo altura, la energía potencial se transforma en energía cinética. Energía térmica; Se asocia con la cantidad de energía que pasa de un cuerpo caliente a otro más frío manifestándose mediante el calor. Energía nuclear: La energía nuclear es la que se genera al interactuar los átomos entre sí. Puede liberarse a través de su rotura, lo que se conoce como fisión, o de su unión, lo que se denomina fusión. Energía radiante: La energía radiante es la energía de las ondas electromagnéticas. Estas ondas pueden viajar a través del espacio. La Energía Radiante puede viajar a través de cualquier sustancia, incluyendo el aire, líquido, vidrio y espacio a una velocidad de 300,000 Km/s. Sin embargo, la materia no es necesaria para la transmisión de energía radiante. Incluso en un entorno vacío, la energía radiante puede moverse. Esas mismas ondas electromagnéticas que viajan por el espacio no hacen ningún trabajo porque no hay nada con lo que puedan contactar. Al mismo tiempo, la energía radiante se encuentra en movimiento y no hay nada que detenga las ondas, por lo que continúan viajando hasta que tocan algo. Se propaga en forma de ondas. Se transmite por unidades llamadas fotones. Ejemplos de energía radiante: El calor emitido por una fogata. Los rayos X emiten energía radiante. Las microondas utilizan energía radiante. El calor creado por el cuerpo puede ser energía radiante. Rayos gamma Ondas de radio Luz visible Luz ultravioleta Radiación infrarroja Un disco de freno caliente que emite calor. El calor de una parrilla utilizada para cocinar. Transferencia de energía Existen tres formas principales de transferir energía de un cuerpo a otro: Trabajo Cuando se realiza un trabajo se pasa energía a un cuerpo que cambia de una posición a otra. Como ocurre, por ejemplo, si empujamos una caja para desplazarla: estamos realizando un trabajo para que su posición varíe. Ondas Las ondas son la propagación de perturbaciones de ciertas características, como el campo eléctrico, el magnetismo o la presión. Al moverse a través del espacio transmiten energía. Calor Es un tipo de energía que se manifiesta cuando se transfiere energía de un cuerpo caliente a otro cuerpo más frío. Esta energía puede viajar de tres maneras principales: Conducción: cuando se calienta un extremo de un material, sus partículas vibran y chocan con las partículas vecinas, transmitiéndoles parte de su energía. Radiación: el calor se propaga a través de ondas de radiación infrarroja (ondas que se propagan a través del vacío y a la velocidad de la luz). Convección: que es propia de fluidos (líquidos o gaseosos) en movimiento Actividades: 1. a) Si, puede decirse que un cuerpo caliente tiene mas calor que un cuerpo más frio, porque un cuerpo caliente tendrá una temperatura mayor que un cuerpo frío. La temperatura mide la energía interna de las partículas que componen ese cuerpo de forma que un cuerpo más caliente tendrá una temperatura mayor, o sea, más energía interna. b) El calor es una energía de transito porque no se almacena, fluye de un cuerpo de mayor temperatura a menor; “El calor es energía en tránsito, es decir, energía que siempre fluye de una zona de mayor temperatura a otra de menor temperatura, con lo que eleva la temperatura de la segunda y reduce la de la primera.” c) La energía nuclear es energía potencial porque se encuentra almacenada en los átomos d) La energía elástica y la energía química son tipos de energías eléctricas porque la energía eléctrica se origina en las fuerzas electromagnéticas de atracción y repulsión que existen entre los cuerpos de carga eléctrica, la energía química esta almacenada en los enlaces de las uniones de atomos y las fuerzas que mantienen unidos a los atomos son de índole electromagnética y lo mismo pasa con la energía elástica, se deforma el material en oposición a las fuerzas eléctricas que mantienen unidas a las moléculas. 2. Casi toda la energía de que disponemos proviene del Sol. Él es la causa de los vientos, de la evaporación de las aguas superficiales, de la formación de nubes, de las lluvias y, por consiguiente, de los saltos de agua. Su calor y su luz son la base de la fotosíntesis en el mundo vegetal con la generación del oxígeno y la absorción del CO2, y de otras innumerables reacciones químicas indispensables para la vida de los vegetales y de los animales. Con el paso de los milenios y la concurrencia de situaciones muy específicas, los restos del mundo vegetal y animal enterrados han originado los combustibles fósiles: carbón, petróleo y gas. Si recordamos el principio de la conservación de la energía, afirmaremos de manera incuestionable que la energía no se crea ni se destruye, solamente se transforma. 3. Una eficiencia del 5%, indica que la mayor cantidad de energia que expele el bombillo es dirigida hacia lugares que no necesitamos iluminar y puede dispersarse en forma de calor, o sea, seguimos gastando el mismo nivel de energía eléctrica por una productividad q no es total. 4. a) La energía potencial gravitatoria, viene dada por: Epg=Energía potencial gravitatoria m=masa g=gravedad h=altura ⇒Epg=m.g.h Se puede ver que la masa del carrito y la gravedad son factores que no varían, el único factor variable es la altura, por lo tanto, en el punto más alto, se tendrá que la energía potencial gravitatoria será máxima. b) Como dice que se suelta desde la cima, en la cima se tendrá que su velocidad es igual a cero, y su energía cinética tendrá el mayor valor cuando su velocidad sea máxima, por lo tanto será cuando este en el punto más bajo. c) Depende si la sima es del mismo tamaño que la anterior cima. d) Necesariamente, porque si fuera la segunda cima más alta, el carrito no llegaría y caería en sentido contrario.
