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    Energia12 Energia12 Presentation Transcript

    • PresentaciónContenido TemáticoRecursosEvaluación Prof. Pedro Eche Querevalú CTABibliografía 5to de SecundariaCréditos 2012
    • Inicio PresentaciónAl mirar a nuestro alrededor se observa que las plantascrecen, los animales se trasladan y que las máquinas yherramientas realizan las más variadas tareas. Todasestas actividades tienen en común que precisan delconcurso de la energía.La energía es una propiedad asociada a los objetos ysustancias y se manifiesta en las transformaciones queocurren en la naturaleza.La energía se manifiesta en los cambios físicos, porejemplo, al elevar un objeto, transportarlo, deformarlo ocalentarlo.La energía está presente también en los cambiosquímicos, como al quemar un trozo de madera o en ladescomposición de agua mediante la corriente eléctrica.
    • InicioContenido Temático ¿QUÉ ES ENERGÍA? ENERGIA MECANICA TIPOS DE ENERGIA FORMAS DE ENERGIA FUENTES DE ENERGIA PRINCIPIO DE CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA EJERCICIOS Y PROBLEMA DATOS ICARITO
    • Inicio¿QUÉ ES ENERGÍA? La energía es una magnitud física que asociamos con la capacidad que tienen los cuerpos para producir trabajo mecánico, emitir luz, generar calor, etc. En todas estas manifestaciones hay un sustrato común, al que llamamos energía, que es propio de cada cuerpo (o sistema material) según su estado físico- químico, y cuyo contenido varía cuando este estado se modifica. PRINCIPIO DE LA CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA. La energía total de un sistema aislado se mantiene constante. Por tanto en el universo no puede existir creación o desaparición de energía, sino transferencia de un sistema a otro o transformación de energía de una forma a otra. “La energía no se crea ni se destruye sólo se transforma” E =mxc2 La energía es, por lo tanto, una magnitud física que puede manifestarse de distintas formas: potencial, cinética, química, eléctrica, magnética, nuclear, radiante, etc., existiendo la posibilidad de que se transformen entre sí pero respetando siempre el principio de la conservación de la energía. CONTINUA>>
    • InicioENERGÍA MECÁNICAEs la producida por fuerzas de tipo mecánico, como la elasticidad, la gravitación, etc., y laposeen los cuerpos por el hecho de moverse o de encontrarse desplazados de suposición de equilibrio. Puede ser de dos tipos: Energía cinética y energía potencial(gravitatoria y elástica):Conclusión la energía mecánica: es la suma de la energía cinética y potencial que poseeun cuerpo en un determinado punto del espacio.EM= energía mecánica.EC= energía cinética.EP= energía potencial.E = energía elástica. E M  E C  E PG  E El CONTINUA>>
    • InicioTIPOS DE ENERGÍA Tenemos: 1. Energía Cinética. 2. Energía Potencial gravitatoria. 3. Energía Potencial Elástica. CONTINUA>>
    • InicioENERGÍA CINÉTICA Es la capacidad que tiene un cuerpo para realizar un trabajo debido a su movimiento. Donde: Ec= energía cinética. 1 Ec  m= masa. 2 v= velocidad. mv 2 CONTINUA>>
    • InicioENERGÍA POTENCIALEs la capacidad que tiene un cuerpo para realizar un trabajo debido a suposición, a su altura con respecto a un plano horizontal.Donde:EP= energía potencial.P= peso. E P  P .hh= altura.g= aceleración de la gravedad. E P  mgh CONTINUA>>
    • InicioENERGÍA POTENCIAL ELÁSTICA Es la energía almacenada que posee un cuerpo en una determinada posición cada vez que se haya deformado (estirado o comprimido) gracias a la fuerza elástica. Cuando un cuerpo está sujeto a una fuerza elástica, que cumple con la Ley de Hooke (F=kx), almacena energía potencial elástica (EPE) según la posición “x” en la que se encuentre. Donde: EPE= energía potencial elástica. k= constante elástica. x= posición en la que se encuentre. 1 EPE  2 kx 2
    • InicioPRINCIPIO DE CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA Si consideramos un sistema aislado de cualquier fuente de energía se verfica que la energía total de un sistema permanece constante en el tiempo. A este hecho se le conoce como el PRINCIPIO DE CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA. "En un sistema cerrado la energía permanece constante en el tiempo, esta no se crea ni se destruye y solo experimenta transformaciones“ En dos instantes de tiempos diferentes A y B podemos considerar que la energía total de un sistema permanece constante. E(A) = E(B)
    • InicioFORMAS DE ENERGÍALa Energía puede manifestarse de diferentes maneras: en forma de movimiento (cinética), de posición (potencial), de calor, de electricidad, de radiaciones electromagnéticas, etc. Según sea el proceso, la energía se denomina:• Energía térmica• Energía eléctrica• Energía radiante• Energía química• Energía nuclear CONTINUA>>
    • InicioLa Energía térmica se debe al movimiento de las partículas que constituyen lamateria. Un cuerpo a baja temperatura tendrá menos energía térmica que otro queesté a mayor temperatura.La transferencia de energía térmica de un cuerpo a otro debido a una diferencia detemperatura se denomina calor. CONTINUA>> <<REGRESAR
    • InicioEs causada por el movimiento de las cargas eléctricas en el interior de los materialesconductores. Esta energía produce, fundamentalmente, 3 efectos: luminoso, térmicoy magnético.Ej.: La transportada por la corriente eléctrica en nuestras casas y que se manifiestaal encender una bombilla. CONTINUA>>
    • InicioEs la que poseen las ondas electromagnéticas como la luz visible, las ondas deradio, los rayos ultravioleta (UV), los rayos infrarrojo (IR), etc. La característicaprincipal de esta energía es que se puede propagar en el vacío, sin necesidad desoporte material alguno.Ej.: La energía que proporciona el Sol y que nos llega a la Tierra en forma de luz ycalor. CONTINUA>>
    • InicioEs la que se produce en las reacciones químicas. Una pila o una batería poseeneste tipo de energía.Ej.: La que posee el carbón y que se manifiesta al quemarlo. CONTINUA>>
    • InicioEs la energía almacenada en el núcleo de los átomos y que se libera en lasreacciones nucleares de fisión y de fusión,Ej.: la energía del uranio, que se manifiesta en los reactores nucleares. CONTINUA>>
    • InicioLa Fisión nuclear consiste en la fragmentación de un núcleo "pesado" (con muchosprotones y neutrones) en otros dos núcleos de, aproximadamente, la misma masa,al mismo tiempo que se liberan varios neutrones. Los neutrones que se desprendenen la fisión pueden romper otros núcleos y desencadenar nuevas fisiones en las quese liberan otros neutrones que vuelven a repetir el proceso y así sucesivamente,este proceso se llama reacción en cadena. CONTINUA>>
    • InicioLa Fusión nuclear consiste en la unión de varios núcleos "ligeros" (con pocosprotones y neutrones) para formar otro más "pesado" y estable, con grandesprendimiento de energía. Para que los núcleos ligeros se unan, hay que vencerlas fuerzas de repulsión que hay entre ellos. Por eso, para iniciar este proceso hayque suministrar energía (estos procesos se suelen producir a temperaturas muyelevadas, de millones de ºC, como en las estrellas).
    • InicioSon los recursos existentes en la naturaleza de los que la humanidad puede obtenerenergía utilizable en sus actividades.El origen de casi todas las fuentes de energía es el Sol, que "recarga los depósitosde energía". Las fuentes de energía se clasifican en dos grandes grupos: renovablesy no renovables; según sean recursos "ilimitados" o "limitados". CONTINUA>>
    • InicioLas Fuentes de energía renovables son aquellas que, tras ser utilizadas, sepueden regenerar de manera natural o artificial. Algunas de estas fuentesrenovables están sometidas a ciclos que se mantienen de forma más o menosconstante en la naturaleza.Existen varias fuentes de energía renovables, como son:Energía mareomotriz (mareas)Energía hidráulica (embalses)Energía eólica (viento)Energía solar (Sol)Energía de la biomasa (vegetación) CONTINUA>>
    • InicioLa Energía mareomotriz es la producida por el movimiento de las masas de aguaprovocado por las subidas y bajadas de las mareas, así como por las olas que seoriginan en la superficie del mar por la acción del viento.Ventajas: Es una fuente de energía limpia, sin residuos y casi inagotable.Inconvenientes: Sólo pueden estar en zonas marítimas, pueden verse afectadaspor desastres climatológicos, dependen de la amplitud de las mareas y lasinstalaciones son grandes y costosas. CONTINUA>>
    • InicioLa Energía hidráulica es la producida por el agua retenida en embalses o pantanosa gran altura (que posee energía potencial gravitatoria). Si en un momento dado sedeja caer hasta un nivel inferior, esta energía se convierte en energía cinética y,posteriormente, en energía eléctrica en la central hidroeléctrica.Ventajas: Es una fuente de energía limpia, sin residuos y fácil de almacenar.Además, el agua almacenada en embalses situados en lugares altos permite regularel caudal del río.Inconvenientes: La construcción de centrales hidroeléctricas es costosa y senecesitan grandes tendidos eléctricos. Además, los embalses producen pérdidas desuelo productivo y fauna terrestre debido a la inundación del terreno destinado aellos. También provocan la disminución del caudal de los ríos y arroyos bajo la presay alteran la calidad de las aguas. CONTINUA>>
    • InicioLa Energía eólica es la energía cinética producida por el viento. se transforma enelectricidad en unos aparatos llamados aerogeneradores (molinos de vientoespeciales).Ventajas: Es una fuente de energía inagotable y, una vez hecha la instalación,gratuita. Además, no contamina: al no existir combustión, no produce lluvia ácida, nocontribuye al aumento del efecto invernadero, no destruye la capa de ozono y nogenera residuos.Inconvenientes: Es una fuente de energía intermitente, ya que depende de laregularidad de los vientos. Además, los aerogeneradores son grandes y caros. CONTINUA>>
    • InicioLa Energía solar es la que llega a la Tierra en forma de radiación electromagnética(luz, calor y rayos ultravioleta principalmente) procedente del Sol, donde ha sidogenerada por un proceso de fusión nuclear. El aprovechamiento de la energía solarse puede realizar de dos formas: por conversión térmica de alta temperatura(sistema fototérmico) y por conversión fotovoltaica (sistema fotovoltaico).La conversión térmica de alta temperatura consiste en transformar la energíasolar en energía térmica almacenada en un fluido. Para calentar el líquido seemplean unos dispositivos llamados colectores.La conversión fotovoltaica consiste en la transformación directa de la energíaluminosa en energía eléctrica. Se utilizan para ello unas placas solares formadas porcélulas fotovoltaicas (de silicio o de germanio).Ventajas: Es una energía no contaminante y proporciona energía barata en paísesno industrializados.Inconvenientes: Es una fuente energética intermitente, ya que depende del clima ydel número de horas de Sol al año. Además, su rendimiento energético es bastantebajo. CONTINUA>>
    • InicioLa Energía de la biomasa es la que se obtiene de los compuestos orgánicosmediante procesos naturales. Con el término biomasa se alude a la energía solar,convertida en materia orgánica por la vegetación, que se puede recuperar porcombustión directa o transformando esa materia en otros combustibles, comoalcohol, metanol o aceite. También se puede obtener biogás, de composiciónparecida al gas natural, a partir de desechos orgánicos. BIOMASAVentajas: Es una fuente de energía limpia y con pocos residuos que, además sonbiodegradables. También, se produce de forma continua como consecuencia de laactividad humana.Inconvenientes: Se necesitan grandes cantidades de plantas y, por tanto, deterreno. Se intenta "fabricar" el vegetal adecuado mediante ingeniería genética. Surendimiento es menor que el de los combustibles fósiles y produce gases, como eldióxido de carbono, que aumentan el efecto invernadero. CONTINUA>>
    • InicioLas Fuentes de energía no renovables son aquellas que se encuentran de formalimitada en el planeta y cuya velocidad de consumo es mayor que la de suregeneración. Existen varias fuentes de energía no renovables, como son:Los combustibles fósiles (carbón, petróleo y gas natural)La energía nuclear (fisión y fusión nuclear) CONTINUA>>
    • InicioLos Combustibles fósiles (carbón, petróleo y gas natural) son sustanciasoriginadas por la acumulación, hace millones de años, de grandes cantidades derestos de seres vivos en el fondo de lagos y otras cuencas sedimentarias. CONTINUA>>
    • InicioEl Carbón es una sustancia ligera, de color negro, que procede de la fosilización derestos orgánicos vegetales. Existen 4 tipos: antracita, hulla, lignito y turba.El carbón se utiliza como combustible en la industria, en las centrales térmicas y enlas calefacciones domésticas CONTINUA>>
    • InicioEl Petróleo es el producto de la descomposición de los restos de organismosvivos microscópicos que vivieron hace millones de años en mares, lagos ydesembocaduras de ríos. Se trata de una sustancia líquida, menos densa que elagua, de color oscuro, aspecto aceitoso y olor fuerte, formada por una mezcla dehidrocarburos (compuestos químicos que sólo contienen en sus moléculas carbonoe hidrógeno).El petróleo tiene, hoy día, muchísimas aplicaciones, entre ellas: gasolinas, gasóleo,abonos, plásticos, explosivos, medicamentos, colorantes, fibras sintéticas, etc. Deahí la necesidad de no malgastarlo como simple combustible.Se emplea en las centrales térmicas como combustible, en el transporte y en usosdomésticos. CONTINUA>>
    • InicioEl Gas natural tiene un origen similar al del petróleo y suele estar formando unacapa o bolsa sobre los yacimientos de petróleo. Está compuesto, fundamentalmente,por metano (CH4). El gas natural es un buen sustituto del carbón como combustible,debido a su facilidad de transporte y elevado poder calorífico y a que es menoscontaminante que los otros combustibles fósiles. CONTINUA>>
    • InicioLa Energía nuclear es la energía almacenada en el núcleo de los átomos, que sedesprende en la desintegración de dichos núcleos..Una central nuclear es un tipo de central eléctrica en la que, en lugar decombustibles fósiles, se emplea uranio-235, un isótopo del elemento uranio que sefisiona en núcleos de átomos más pequeños y libera una gran cantidad de energía(según la ecuación E = mc2 de Einstein), la cual se emplea para calentar agua que,convertida en vapor, acciona unas turbinas unidas a un generador que produce laelectricidad.Las reacciones nucleares de fisión en cadena se llevan a cabo en los reactoresnucleares, que equivaldrían a la caldera en una central eléctrica de combustiblesfósiles.Ventajas: Pequeñas cantidades de combustible producen mucha energía y lasreservas de materiales nucleares son abundantes.Inconvenientes: Las centrales nucleares generan residuos de difícil eliminación. Elpeligro de radiactividad exige la adopción de medidas de seguridad y control queresultan muy costosas. CONTINUA>>
    • InicioLa Energía nuclear de fisión se obtiene al bombardear, con neutrones a granvelocidad, los átomos de ciertas sustancias; algunos de estos neutrones alcanzan elnúcleo atómico y lo rompen en dos partes. Se libera una gran cantidad de energía yalgunos neutrones. Estos neutrones pueden chocar contra otros núcleos, que seromperán produciendo más energía y más neutrones que chocarán contra otrosnúcleos. Esto es una reacción en cadena.Para que esta reacción en cadena se produzca, es necesario usar sustancias que sedesintegren fácilmente, es decir, sustancias radiactivas. Estas sustancias son muypeligrosas para el hombre si no se manejan con las precauciones adecuadas.La sustancia más usada es el uranio-235, aunque también se usan el uranio-233 y elplutonio-239.En todas estas reacciones, una pequeña parte de masa se transforma en energíasegún la ecuación E = mc2. Por eso se obtienen cantidades tan grandes de energía.Si 1 kg de carbón produce 30000000 julios, 1 kg de uranio-235 produce80000000000000 julios; es decir, unos dos millones de veces más energía. CONTINUA>>
    • InicioLa Energía nuclear de fusión será, probablemente, la fuente de energía del futuro.Es la misma reacción que produce la energía en las estrellas. El calor y la luz quenos llegan del Sol se producen en reacciones de fusión nuclear.En la fusión nuclear se unen átomos pequeños para formar otros de mayor tamaño.En el proceso se liberan grandes cantidades de energía, mucho mayores que en lafisión.La sustancia más adecuada para fusionarse es el hidrógeno o alguno de susisótopos para dar lugar a helio. La más adecuada es la fusión entre deuterio(hidrógeno-2) y tritio (hidrógeno-3).Ventajas: No produce residuos radiactivos y el hidrógeno es muy abundante en lanaturaleza.Inconvenientes: Para iniciar la reacción hace falta una temperatura de 100 millonesde grados centígrados. Conseguir esta temperatura es muy difícil aunque se hapodido alcanzar durante breves instantes con potentes rayos láser. CONTINUA>>
    • Inicio¿Qué países utilizan ampliamente energía nuclear para la generación deelectricidad?Francia (78%),Eslovaquia (57%) yBélgica (56%).¿Qué significa energía?Proviene del griego enérgeia (ergon) y significa fuerza en acción.¿Cuál es en la actualidad la energía renovable que más avances técnicos haexperimentado?La energía eólica.¿A cuánto equivale un megavatio (MW)?Equivale a un millón de vatios.¿Cuál fue la primera central que ocupó la fuerza de las mareas para producirenergía?Una construida en Rance, Francia, en 1966.¿Qué porcentaje ocupan hoy las energías no renovables en la produccióneléctrica mundial?Cerca del 80%.¿Cuánto dióxido de carbono emite el gas natural en comparación al carbón?Emite entre 40 y 45% menos que el carbón.
    • Inicio EJEMPLO:1.-Calcular la energía cinética de un automóvil de 20 kg que lleva una velocidad de 36 km/h. Resolución: 1 EC  2 Datos: m .v Ec = ? 2 m= 20 kg v= 36 km/h 1 EC  2 ( 20 kg )( 10 m / s ) km 1000 m 2 v  36 x  10 m / s h 3600 s E C  1000 J Rpta.- La energía cinética es 1000 J CONTINUA>>
    • Inicio EJEMPLO:2.- ¿Cuál es la energía potencial de un ascensor de 400 kg en lo alto de un edificio de 150 m de altura? (g= 10 m/s2) Datos: EPG= ? Resolución: m= 400 kg 1.- Calculamos la energía potencial h= 150 m E P  m . g .h E P  400 kg . 10 m / s . 150 m 2 E P  60000 kgm s 2 2 E P  60 KJ Rpta.- La energía potencial es 60 KJ CONTINUA>>
    • Inicio EJEMPLO:3.- Se suelta una esferita desde A de masa “m", con que velocidad pasa por B si el trayecto es totalmente liso. Ver imagen. (g= 10 m/s2) Datos: Resolución: vi= 0 masa= m 1.- Por principio de conservación de la energía: g= 10 m/s2 EM(B) = EM(A) EC(A) + EP(A) = EC(B) + EP(B) EP(A) = EC(B) mgh = ½ m vB2 vB2 = 2gh 2 (10 )( 80 ) VB = vB = 40 m/s Rpta.- La velocidad con que la esfera pasa por el punto B es 40 m/s
    • Inicio RecursosHaz clic en “Actividades interactivas” para ingresar para desarrollar las actividades educativaslúdicas Actividades interactivas
    • Inicio CréditosEnergíahttp://newton.cnice.mec.es/materiales_didacticos/energia/index.htmlhttp://centros6.pntic.mec.es/cea.pablo.guzman/lecciones_fisica/principalqueeslaenergia.htmhttp://www.fisica.uh.cu/bibvirtual/fisica_aplicada/que%20es%20energia/que%20es%20energia.htmImagen Energía cinéticahttp://www.profesorenlinea.cl/fisica/EnergiaCinetica.htmFormas de enrgíahttp://edelect.latercera.cl/medio/articulo/0,0,38035857_152309099_291110606,00.htmlImagen de presentación energíahttp://www.samael.org/espanol/imag/general/energia.jpgEnergía renovableshttp://ehsanjose.files.wordpress.com/2009/02/energias-renovables.jpgFormas de energíahttp://www.globe.veoliaenvironnement.com/globe/es/ressources/images/473,decoupe-energia.jpgFuentes de energíahttp://edelect.latercera.cl/medio/articulo/0,0,38035857_152309099_291110606,00.htmlEnergía renovablehttp://www.univision.com/content/content.jhtml?cid=2439155