La Energia

51,410 views

Published on

Presentación realizada para explicar las transformaciones energéticas a los alumnos de ACT

Published in: Technology, Economy & Finance
7 Comments
18 Likes
Statistics
Notes
No Downloads
Views
Total views
51,410
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
17,781
Actions
Shares
0
Downloads
0
Comments
7
Likes
18
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

La Energia

  1. 1. Paloma Román Gómez
  2. 2. 1. FUERZA, TRABAJO Y ENERGÍA • Fuerza: Es toda causa capaz de modificar el estado de reposo o movimiento de un cuerpo o de producir una deformación en un cuerpo. F – Fuerza en Newton F= m*a m – masa del cuerpo en Kg. a – aceleración en m/s 2 • Trabajo: Proceso en el que al aplicar una fuerza sobre un objeto este se desplaza o se deforma. T – Trabajo en Julios T = F*e F – Fuerza en Newton (= Kg x m/s2 ) e – espacio en m • Energía: Es la capacidad para realizar un trabajo T=E
  3. 3. 1.1. UNIDAD DE ENERGÍA EN EL S.I. • La unidad básica es el Julio Si la energía que posee un cuerpo se pone de manifiesto realizando un trabajo, el valor de este trabajo será una medida de la energía que posee. Una cantidad de energía de un Julio, tiene la capacidad de realizar un trabajo de un Julio (trabajo realizado al desplazar un objeto un metro al aplicarle una fuerza de 1 newton) T – Trabajo en Julios T=E E – Energía en Julios
  4. 4. 1.2. OTRAS UNIDADES DE ENERGÍA ENERGÍA TRABAJO w s (vatio segundo) 1 Julio Energía transportada por la corriente por segundo Para medir el consumo o producción de energía en forma de electricidad Kw h (Kilovatio hora) 3,6 x 106 Julios Energía transportada por la corriente por hora Cal (Caloría) Energía necesaria para elevar entre 14,5 y 15,5 ºC la 4,18 Julios Para medir el consumo o temperatura de 1g de agua a 1 atmósfera de presión producción de energía en forma de calor T (Térmia) 4,18 x 10 6 Julios TEP (Tonelada equivalente de petróleo) Para medir grandes Energía producida en la combustión de 1 tonelada 4,18 x 1010 Julios cantidades de consumo o de petróleo producción de energía y para comparar entre sí TEC (Tonelada equivalente de carbón) distintas energías Energía producida en la combustión de 1 tonelada de 3,344 x 1010 Julios carbón
  5. 5. 1.3. POTENCIA • Potencia: Representa la capacidad de realizar un trabajo por segundo P – Potencia en watio P = T/t T – Trabajo en Julios t – Tiempo en segundos • Unidades de medida Kw 1000 w Múltiplo del vatio Kilovatio Cw 736 w Describe la potencia de una máquina Caballo de vapor H.p. Describe la potencia de una máquina 746 w en el sistema inglés Hoorse Power
  6. 6. 1.4. MANIFESTACIONES DE ENERGÍA • Energía mecánica : relacionada con el movimiento de una masa (E. cinética) o debida a que sobre dicha masa actúa una fuerza dependiente de su posición (E. potencial). • Energía cinética: Es la que posee un cuerpo debido a su movimiento • Energía potencial: Es la que posee un cuerpo debido a la posición que ocupa dentro de un campo de fuerzas. • Energía eléctrica: Asociada a un flujo de cargas eléctricas o a su acumulación • Energía térmica: Asociada a estados de movimiento de los átomos o moléculas que forman a la materia • Energía química: Resultante de la interacción de electrones de dos o más átomos, que se combinan para producir compuestos químicos más estables. • Energía electromagnética: Asociada a la propagación de la radiación electromagnética. • Energía sonora: Permite la transmisión de sonidos • Energía nuclear: Resultante de la interacción de partículas subatómicas, con la formación de núcleos más estables.
  7. 7. 1.4.1. ENERGÍA POTENCIAL • Es la que posee un cuerpo debido a su posición (altura sobre el suelo) • Todos los sistemas almacenan energía y pueden utilizarla en cualquier momento para realizar un trabajo • Se calcula utilizando la fórmula: m = masa del objeto (Kg.) g = aceleración debida a la gravedad (9,8 m/s2) h = altura sobre el suelo (m) Ep = m x g x h Julios (J) =
  8. 8. 1.4.1. ENERGÍA POTENCIAL: Ejemplo • El acróbata situado en la parte superior tiene energía debido a su posición, así al saltar desde arriba sobre el balancín impulsa a su compañera hacia arriba. • Si estuviera de pie en el suelo sería incapaz de levantar a su compañera. • La Ep del acróbata procede del trabajo que realizó al subir a la parte de arriba de la escalera. • La cantidad de trabajo que realizó es igual a la energía potencial que ganó. • En el caso del acróbata E = 70 kg x 9,81 m/s2 x 3 m E = 2060J
  9. 9. 1.4.2. ENERGÍA CINÉTICA • Se define como la capacidad para realizar un trabajo por medio del movimiento. • Se calcula mediante: m = masa del objeto (Kg.) v = velocidad del objeto (m/s) Ec = ½ x m x v^2 Julios (J) = • Ejemplo: El acróbata que salta pierde su energía potencial que se convierte en energía cinética. • Si el acróbata tiene una masa de 70 kg y cae sobre el balancín a una velocidad de 7,7 m/s su energía cinética es Ec = ½ x 70 Kg x (7,7 m/s)^2 Ec = 2060J
  10. 10. 1.4.3. ENERGÍA MECÁNICA • Es la energía total que posee un cuerpo. • Se define como la suma de la energía cinética y la energía potencial Em=Ec+Ep
  11. 11. 1.5. TRANSFORMACIONES ENERGÉTICAS La conversión de los distintos tipos de energía está determinada por los Principios de la Termodinámica: Primer Principio Segundo Principio LA ENERGÍA NI SE CREA LA ENERGÍA SE DEGRADA NI SE DESTRUYE SÓLO CONTÍNUAMENTE EN SE TRANSFORMA FORMA DE ENERGÍA TÉRMICA No se puede obtener algo por Ni siquiera se puede lograr un nada, sólo se puede llegar a cambio equivalente, sólo se un intercambio equivalente puede perder, ya que hay cambios irrecuperables
  12. 12. 1.5.1.CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA • La energía no puede ser creada ni destruida pero puede convertirse de una a otra forma. • Si un saltador de pértiga corre por la 1 x102 pista, justo antes de poner la pértiga h= 2 ; h = 5,1 m 9,81 tendrá mucha energía cinética. Utilizando la pértiga, puede convertir esta energía en energía potencial, y así levantarse sobre la barra. En una situación ideal su energía cinética al final de la carrera (1/2 m v^2) debería ser igual a su energía potencial (mgh) cuando pasa la barra 1/2 m v^2 = m g h Ejemplo A qué altura máxima podría pasar un saltador si su velocidad cuando pone la pértiga es de 10 m/s. 1/2 m v^2 = m g h  h = (1/2 v^2) : g  h = (1/2 x10^2) :9,8  h = 5,1 m
  13. 13. 1.6. ENERGÍA PRIMARIA Y FINAL FUENTES DE ENERGÍA ENERGÍAS ENERGÍA PRIMARIA INTERMEDIA FINALES son son Formas concretas de Fuentes naturales de energía, que utiliza energía, aprovechables directamente el ser por el ser humano humano para cubrir sus necesidades. ejemplos ejemplos Fuentes renovables Electricidad Combustibles fósiles Sistema de Gas natural transformación Combustibles nucleares Gasóleo Pérdidas
  14. 14. 1.7. SISTEMAS ENERGÉTICOS • Conjunto de procesos realizados sobre la energía desde sus fuentes originarias hasta sus usos • Engloba: - Proceso de captura o extracción de la energía primaria - Proceso de transformación en energía secundaria - Transporte de los recursos energéticos secundarios - Consumo de la energía
  15. 15. 1.8. RENDIMIENTO DE LOS SISTEMAS ENERGÉTICOS • Rendimiento es la relación que existe entre el trabajo útil realizado y la energía aportada para realizar dicho trabajo. – Rendimiento en tantos por uno = Eu / Es Eu – Energía útil empleada para realizar un trabajo Es – Energía suministrada a la máquina • El rendimiento se encuentra relacionado con la potencia = (Eu/t) / (Es/t) = Pu / Ps • En una máquina con rendimientos sucesivos el rendimiento total se obtiene multiplicando los sucesivos rendimientos t= 1* 2 * 3 t = Eu / Es Eu = t *Es
  16. 16. 1.8.1. POTENCIA NOMINAL DE UNA MÁQUINA O INSTALACIÓN I La potencia nominal es la máxima potencia útil que puede suministrar o absorber un sistema – En las máquinas que consumen cualquier forma de energía (no eléctrica): La potencia nominal es la POTENCIA ÚTIL Potencia de la central = 1200 Mw. Rendimiento de la central 80% ¿Para que funcione a pleno rendimiento, qué potencia se le debe suministrar? Cuando se habla de la potencia de una central, se trata de la potencia que entrega a la red, es decir es la potencia nominal que será la potencia útil o real, con lo cual la potencia que se debe suministrar debe ser mayor. Rendimiento = Pútil / Psuministrada → Ps = Pu / R Ps= Pu / R = 1.200 Mw/ 0,80 = 1.500 Mw
  17. 17. 1.8.1. POTENCIA NOMINAL DE UNA MÁQUINA O INSTALACIÓN II La potencia nominal es la máxima potencia útil que puede suministrar o absorber un sistema – En las máquinas que consumen energía eléctrica: La potencia nominal es la POTENCIA ELÉCTRICA CONSUMIDA Potencia de la bombilla = Potencia eléctrica consumida= 100 w – En los sistemas complejos que utilizan motores eléctricos: La potencia nominal es la POTENCIA ÚTIL
  18. 18. 2. FUENTES DE ENERGÍA: RENOVABLES Y NO RENOVABLES Aquella cuyo periodo de recuperación es inferior a un año FUENTE PRIMARIA DE y medio y es ENERGÍA RENOVABLE compatible con un modelo de desarrollo sostenible Aquellas que no FUENTES DE ENERGÍA son renovables NO RENOVABLES ni representan un modelo de desarrollo sostenible
  19. 19. 2.1 FUENTES DE ENERGÍA RENOVABLES • Son aquellas que se producen de forma continua, son inagotables a escala humana y de bajo impacto ambiental. • Diferenciamos: SOLAR EÓLICA MAREMOTRIZ GEOTÉRMICA BIOMASA
  20. 20. 2.1 FUENTES DE ENERGÍA NO RENOVABLES • Son formas de energía almacenadas en la Tierra en tiempos geológicos pasados, que se encuentran en forma limitada en el planeta cuyas reservas disminuyen a medida que son consumidas (no se generan a escala humana) • Diferenciamos: - CARBÓN - PETRÓLEO COMBUSTIBLES FÓSILES - GAS NATURAL - COMBUSTIBLES NUCLEARES
  21. 21. 3. COSTES Y BENEFICIOS SOCIALES
  22. 22. 3. COSTES Y BENEFICIOS SOCIALES
  23. 23. 4. EVOLUCIÓN DEL CONSUMO DE ENERGÍA A LO LARGO DE LA HISTORIA • A lo largo de la historia se observa que el nivel del consumo energético ha ido aumentando con el nivel de desarrollo de las sociedades. • Se pueden diferenciar dos fases en el consumo de la energía dependiendo de la época histórica: Se disponía de la energía de los alimentos y la de la combustión de leña Hombre cazador Antes del Se cultiva la tierra, se Fase descubrimiento Hombre agrícola aprovecha la energía preindustrial de la máquina primitivo animal de vapor Se cultiva la tierra, se Hombre agrícola aprovecha la energía adelantado animal y se dispone de carbón, energía hidráulica y eólica Se utiliza la máquina de Hombre industrial vapor Después del descubrimiento Hombre industrial Se utiliza la mayor parte Fase actual de la máquina de la energía en forma de adelantado electricidad de vapor Hombre tecnológico Hombre actual
  24. 24. 4.1. CONSUMO HUMANO DE ENERGÍA A LO LARGO DE LA HISTORIA
  25. 25. 5. CONSUMO DE ENERGÍA EN EL MUNDO
  26. 26. 5.1. CONSUMO DE ENERGÍA EN PAÍSES INDUSTRIALIZADOS
  27. 27. 5.1. CONSUMO DE ENERGÍA EN PAÍSES NO INDUSTRIALIZADOS

×