Tipos de energía, atributos, conservación de la energía mecánica, trabajo, balances de energía, energía interna, calor y temperatura

1. ENERGIA
4ESO
Prof: José Mª Bleda

2. QUÈ ÉS L'ENERGIA
Energia és la capacitat que tenen els sistemes
materials per a realitzar transformacions. Fa falta
energia per a fer activitats o treball.
Per a caminar
Il·luminar una casa
Funcionament de màquinesEscalfar una casa
electrodomèstics

3. TIPUS D'ENERGIA
Ecinètica (moviment)
Epotencial gravitatòira (altura)
Epotencial elàstica (deformació)
Epotencial elàstica (deformació)
Ecinètica (moviment)

4. TIPUS D'ENERGIA
Einterna (combustibles)
Einterna (alimentos)
Einterna (combustibles)
Etèrmica (temperatura) Etèrmica (temperatura)
Einterna (química)

5. TIPUS D'ENERGIA
Enuclear (Sol) Enuclear (central)
Enuclear (bomba atòmica)
Eradiant (raigs X)
Eradiant (llum visible)
Eradiant (UV)

6. TIPUS D'ENERGIA
Esonora (veu)
Esonora (explosió)
Eelèctrica

7. ATRIBUTS DE L'ENERGIA
S'EMMAGATZENA
(piles i bateries)
ES TRANSFEREIX:
energia interna del
combustible en energia
tèrmica de l'arròs
ES TRANSPORTA:
Oleoducte
ES TRANSFORMA:
Epotencial en Ecinètica en
Elàstica
ES DEGRADA: part es perd p
fregament transformant-se en
Einterna del medi que no últi.
ES CONSERVA: Si no hi ha
fregament l'energia mecànica
es conserva

8. TRANSFORMACIONS DE
L'ENERGIA
Einterna home – Epotencial
gravitatòria de la roca –
Ecinètica pedra – Einterna medi
Einterna xica - Ecinètica bola –
Ecinètica bolos – Einterna medi
Einterna home – Ecinètica home – Epotencial elàstica pèrtiga
Epotencial gravitatòria home – Einterna medi

10. ENERGIA CINÈTICA
Quan major siga la massa i la velocitat d'un cos
més gran és la seua energia cinètica.
2
··
2
1
vmEc
=

11. ENERGIA POTENCIAL
GRAVITATÒRIA
Quan més gran siga la massa d'un
cos i a més altura es trobe respecte
de la superfície terrestre major és la
seua energia potencial gravitatòria
hgmEP
··=
JEP
2'392·8'9·2 == JEP
1961·8'9·20 == JEP
3922·8'9·20 ==

12. TREBALL
El treball (W) és una forma de
transmissió d'energia a través
d'una força (F) que produeix
un desplaçament (d).
α·cos·dFW =
Es poden donar diferents situacions:
- S'aplica una força però no hi ha desplaçament, no hi ha treball.
- La força és perpendicular al desplaçament (90º), no hi treball.
- Hi ha desplaçament però no actuen forces, no hi ha treball.
- La força té la mateixa direcció que el desplaçament però sentit
contrari (180º), el treball és negatiu.

13. TREBALL

14. CONSERVACIÓ DE L'ENERGIA
MECÀNICA
Si sobre un sistema no es realitza treball (a no ser que siga el
del pes) es conserva l'energia mecànica (suma d'energia cinètica
i potencial gravitatòria).
Per a una pilota de 2 kg que deixem caure des
d'una altura de 10 m es complirà:

15. RELACIÓ TREBALL I ENERGIA
Quan un sistema com el del dibuix
guanya o perd energia en forma de
treball es compleix:
PCFrF
EEWW ∆+∆=+
El treball del Px és ΔEp, i N i Py s'anul·len entre si (a
més són perpendiculars al desplaçament). El WF serà
positiu (el guanya el sitema i augmenta la seua energia)
i el WFr serà negatiu (el perd el sistema i disminueix la
seua energia)

16. POTÈNCIA
La potència caracteritza o mesura la
rapidesa amb la que un sistema
intercanvia energia o realitza treball.
La seua unitat al SI és el vat (w)
Potencia muscular:
permet realitzar
esforços molt intensos
en poc de temps
Potencia elèctrica: una
bombeta de 100 W consumeix
més energia i brilla més en un
mateix temps que una de 40
W
La potència d'un F1
és d'uns 1000 CV
t
W
P
∆
=

17. CALCULA LA TEUA POTÈNCIA
MUSCULAR
Calcula l'altura (h) a la que està una determinada
planta d'un edifici. Mesura el temps (t) que tardes
en pujar a eixa altura.
t
hgm
t
E
P p
∆
=
∆
∆
=
··

18. ENERGIA INTERNA
L'Energia interna (U) d'un sistema material és la suma de
l'energia cinètica de cada una de les seues partícules més
l'energia potencial elèctrica a causa de la interacció entre les
partícules (enllaços).

19. ENERGIA INTERNA I
TEMPERATURA
La temperatura mesura l'energia cinètica mitjana o energia
tèrmica.
L'Energia interna per tant depén de: tipus de substància
(diferents enllaços), temperatura i quantitat de matèria
(massa).
B té major temperatura que A i major Energia Interna. C i
B tenen la mateixa temperatura però B té més Energia
interna (més massa). C té major temperatura que A però
no poden afirmar que tinga més Energia interna

20. CALOR
La calor és l'energia que es
transfereix d'un cos més calent fins
una altre més fred per la seua
diferència de temperatura. Aquesta
transferència es produeix fins que
els dos cossos tenen la mateixa
temperatura, arribant-se a
l'equilibri tèrmic.
)·(·)·(· iBfBBiAfAA
BA
TTcmTTcm
QQ
−=−−
=−

21. EFECTS DE LA CALOR
DILATACIÓ
Quan s'escalfa un objecte augmenta el seu volum. A
nivell microscòpic les seues partícules es mouen més
depresa i es separen. Els gasos es dilaten més que els
líquids i aquests més que els sòlids.
Juntes de dilatació

22. EFECTES DE LA CALOR
AUGMENT DE TEMPERATURA
A) Per a una mateixa quantitat
d'aigua, augmenta més la
temperatura la que rep més calor.
B) Per a una mateixa quantitat
d'aigua i alcohol augmenta més la
temperatura l'alcohol.
C) Amb la mateixa calor augmenta
més la temperatura el recipient
que conté menys quantitat d'aigua.
A
C
B

23. EFECTES DE LA CALOR:
AUGMENT DE TEMPERATURA
El canvi de temperatura (ΔT) que experimenta un sistema
quan absorbeix una determinada quantitat de calor (Q) depén
de la seua massa i de la seua calor específica.
TcmQ ∆= ··
La calor específica (c) és una constant diferent per a cada substància
que representa la calor que cal per elevar 1ºC una massa de 1 kg. Quan
major és la calor específica major és la calor que necessita guanyar o
perdre una substància per canviar la seua temperatura.La seua unitat al
SI és el J·Kg-1·ºC-1
La calor específica de l'aigua és elevada per la qual
cosa necessita molta calor per escalfar-se pel matí i
tambè ha de perdre molta calor per refredar-se per la
vesprada. En canvi l'arena té una calor específica
baixa i es calfa ràpidament pel matí i es refreda
ràpidament per la vesprada.

24. EFECTES DE LA CALOR: CANVIS
D'ESTAT
Durant un canvi d'estat la
temperatura es manté
constant però el sistema ha
de absorbir calor per a
vèncer les forces que
mantenen unides les
partícules.
La calor latent de fusió (Lf)
és la quantitat de calor
absorbida per unitat de
massa d'una substància
quan passa de sólid a líquid.
La calor latent de
vaporització (Lv) és la
quantitat de calor absorbida
per unitat de massa d'una
substància quan passa de
líquid a gas. Es mesura en
J/kg.
LmQ ·=

25. RELACIÓ TREBALL I CALOR
EXPERIÈNCIA DE JOULE
Les peses cauen,
disminuint la seua
Epotencial, i fan girar les
pales. La fricció de les
pales augmenta la
temperatura de l'aigua. El
treball mecànic fet per les
peses es converteix en
calor que escalfa l'aigua.
JcalQW
UQEW pp
18'41 ==
∆=∆=

26. PROPAGACIÓ DE LA CALOR
CONDUCCIÓ
Es la forma de transmissió de
la calor a través d'un sòlid.
Si augmenta la temperatura
les partícules vibren més i
xoquen amb més intensitat
amb les partícules veïnes
transmeten així la calor.
Es transfereix energia però no
matèria.
Cada material té la seua
pròpia conductivitat tèrmica.
La dels conductors és alta, la
dels aïllants és baixa.
Material Plata Coure Acer Vidre Fusta
Conduc
tivitat
0'97 0'92 0'12 0'0002 0'002

27. PROPAGACIÓ DE LA CALOR
CONDUCCIÓ

28. PROPAGACIÓ DE LA CALOR
CONVECCIÓ
● Es transfereix calor d'un
punt a un altre d'un fluid
(gas o líquid) pel
moviment del propi fluid
(corrents de convecció).
● El fluid calent puja i
desplaça al fred que
baixa.
● Hi ha transport de calor
i de matèria.

29. PROPAGACIÓ DE LA CALOR
CONVECCIÓ
Brisa marina (dia) Brisa marina (nit)

30. PROPAGACIÓ DE LA CALOR
RADIACIÓ
● Tots els cossos emeten i
absorbeixen
contínuament energia en
forma d'ones
electromagnètiques.
● Aquestes ones es
propaguen en el buit.
● Quan la temperatura d'un cos és més
elevada que la del medi, emet més radiació
que absorbeix.

31. PROPAGACIÓ DE LA CALOR
RADIACIÓ
Radiació infraroja
Radiació ultraviolada