1. UD 7:Energia, treball, potència.
Calor. Intercanvis d'energia
Tònia Casalí
1

2. Continguts:
2

3. Objectius:
-Conèixer algunes transferències energètiques: calor, treball i
radiació.
-Entendre i saber aplicar el principi de conservació de l’energia a
diferents casos.
-Conèixer el concepte de treball i saber aplicar-lo a problemes.
-Calcular l’energia potencial, cinètica i mecànica d’un cos.
-Conèixer i diferenciar els conceptes de calor i temperatura.
-Explicar els efectes de la calor: canvis d’estat .
-Saber resoldre problemes de càlcul de calor i equilibri tèrmic.
3

4. 0. Introducció.Idees prèvies:
Formes de canviar o transmetre l’energia d’un cos:
4

5. 1.Treball mecànic:
1.1Definició
5

6. 1.2 Càlcul del treball mecànic:
Treball mecànic (W) realitzat per una força sobre un cos:
6

7. 1.3 Casos particulars:
7

8. Exercicis:
1.Raona si s’efectua treball o no en els següents casos:
a) Una persona que en repós sosté una motxilla a l’esquena
b)Un alumne dibuixa una recta a la pissarra amb el guix
2. Calcula el treball que ha de fer un ascensor per elevar una càrrega de 300 kg.
3. Un nen desplaça pel terra un cotxe de joguina i exerceix una força de 34 N al llarg de 3,5 m.
Calcula quin treball realitza.
4. Un pare puja a un fill petit a un poni.
a) Representa amb vectors el pes del nen i la força que cal fer per aixecar-lo
b)Calcula el treball que cal fer si el nen té una massa de 25 kg i ha d’elevar-lo 84 cm.
8

9. 1.1 Potència i rendiment:
En la pràctica part del treball motor es perd en forma de calor degut a les forces de
fregament. No tota l’energia subministrada es recupera en forma de treball útil
9

10. 2.Energia:
2.1Definició i tipus. Energia mecànica
També tenim energia : química, radiant( ones electromagnètiques), elèctrica i nuclear
L’energia d’un cos es transmet i es exemple: l’energia
transforma, però no pot ser creada ni d’una pila(química)
destruïda. es transforma
en elèctrica.
Unitats de mesura; JOULE (J), Cotxe: energia
quilowatt-hora (KWh) química en cinètica.
10

11. 2.2Energia cinètica
11

12. Exercicis:
1. Calcula l’increment d’energia cinètica d’un cos de massa 15 kg, que es troba en
repòs i sofreix una acceleració de 2 m/s2 durant 4s.
2. A un cos de massa de 10 kg, que inicialment es deplaça amb MRU amb velocitat de 2m/s,
se li aplica una força resultant de 15 N i es desplaça 3m. Quin és el treball realitzat? i
l’energia cinètica final? i la seva velocitat final?
12

13. 2.3 Energia potencial
13

14. Exercicis:
1. En els següents casos quina forma d’energia té el cos:
a)Una pilota rodant pel terra
b)Una pilota per l’aire després de xutar.
c)Una pilota en les mans d’un jugador.
d) si es pren foc a la pilota
2. La cascada salt de l’àngel és la més alta del món amb
979 metres d’altura. Menyspreant el fregament amb
l’aire:
Calcula l’energia potencial inicial d’un kilogram d’aigua.
Tindrà energia potencial quan ha arribat abaix?
En què s’ha transformat aquesta energia?
14

15. 2.3 Energia mecànica:
Principi de conservació de l’energia mecànica:
l’energia no es crea ni es destrueix,només es transforma
En un cos, en el qual no hi hagi cap fregament, la suma de l’energia cinètica i l’energia
potencial d’un cos es manté constant.
15

16. Exercicis:
1. En la cascada del salt de l’angel (altura 979 metres), hem vist que l’energia
potencial inicial d’un kg d’aigua és de 9594,2 J. Quina velocitat durà quan es troba
a mitja altura?i quan impacta amb el terra?
2. Llancem una pilota de 120 g verticalment cap amunt amb una velocitat de 24 m/s.
Calcula:
a) l’energia cinètica inicial
b)L’altura màxima que assoleix
c)L’energia potencial en aquesta altura
3. Deixem caure una pilota de tennis de 90g des de 20 m d’altura. Determina:
a) Les energies cinètica i potencial quan es troba a 10 m del terra.
b) la velocitat en que arribarà al terra.
4.Situam sobre una molla en posció vertical una bolla de 100 g de massa que la
comprimeix 5 cm. Comprimim la molla 10 cm més i l’amollam. En absència de fricció,
calcula:
a) El treball que realitza la força de la molla
b)L’altura màxima a que puja la bolla
16

17. 3.Calor:
3.1 Temperatura
UN COS NO TÉ “CALOR” SINÓ “TEMPERATURA”, ja que la temperatura mesura la
sensació tèrmica (“grau de calor”) d’un cos.
17

18. 3.2Calor específica:
18

19. 3.3 Calor:
19

20. 3.3 Transferència de calor:
Quan es posen en contacte dos cossos que estan a diferents temperatures, es
produeix una transferència d’energia (CALOR) des del cos de més temperatura cap
al cos de menys temperatura, fins que arriben a una mateixa temperatura final, és
quan s’assoleix l’ EQUILIBRI TÈRMIC.
20

21. Amb aquesta equació es poden calcular la temperatura d’equilibri, les calors
específiques, les masses o les temperatures inicials dels cossos.
21