La energía es una propiedad que almacenan los cuerpos, todos los cuerpos, y que podemos aprovechar para producir un trabajo




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fecha de publicación05.01.2016
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ENERGÍA



La energía es la capacidad de producir trabajo. Todos los cuerpos tienen energía de distintos tipos, y que puede pasar de un cuerpo a otro, sin que nunca desaparezca.

La energía es una propiedad que almacenan los cuerpos, todos los cuerpos, y que podemos aprovechar para producir un trabajo.



Así, la gasolina almacena una energía que podemos aprovechar para mover un auto, el butano almacena una energía que podemos utilizar para cocinar o un muelle almacena energía que se puede emplear para mover el mecanismo de un reloj. La energía que almacena un cuerpo nunca se pierde, sólo pasa a otro cuerpo, se cambia a otro tipo de energía es decir, se transforma.



La energía se mide en Julio (J) o Joules.

También se usa la caloría (cal): 1cal = 4,18Joules

1TIPOS DE ENERGÍA



Todos los cuerpos tienen energía, energía que se transforma de una clase de energía a otra y que también puede pasar de un cuerpo a otro, pero que NUNCA desaparece.

1.1ENERGÍA POTENCIAL GRAVITATORIA


Es la energía que tiene un cuerpo por estar a una determinada altura. Su fórmula es

Ep = m g h, donde: m, es la masa del cuerpo.

h, es la altura a la que se encuentra. g, es la aceleración de la gravedad 9.8m/s2

Veamos un ejemplo:

Una roca de 115kg (kilogramos) de masa se encuentra en el borde de un precipio de 46 metros de altura.

La energía potencial que tiene la roca es:

Datos:

Masa, m = 115kg

Altura, h = 46m

Reemplazamos en la fòrmula Ep=m g h (Es multiplicar los tres valores), asì:
Ep = 115 kg 9.8 m/s2 46 m = 51842 kg m2/s2 = 51842 Joules (J)


1.2ENERGÍA CINÉTICA


Es la energía que tiene un cuerpo por moverse a una determinada velocidad. Su fórmula es:

Ec= ½ mV2, donde: Donm, es la masa del cuerpo y V, su velocidad en m/s.

Veamos un ejemplo: La energía cinética de un automóvil de 1200kg (kilogramos) de masa para una velocidad de 256 m/s (metros sobre segundo) es:

Datos:

Masa, m= 1200 kg

Velocidad V = 256 m/s

Reemplazamos en la fòrmula Ec= ½ mV2 (Hay varias maneras de entender la fórmula, una es: se multiplica la masa con la velocidad, esta última elevada al cuadrado, luego ese resultado se divide por dos)

Ec = ½ ( 1200kg) (256 m/s)2 = 153600 Julios (J)

1.3ENERGÍA POTENCIAL ELÁSTICA


Es la energía que tiene un cuerpo por encontrarse deformado respecto a su forma original. Un muelle que se contrae o una goma elástica que se estira almacenan energía potencial elástica que liberan cuando recuperan su forma original.

1.4ENERGÍA QUÍMICA


Es la energía que tiene un cuerpo debida a los átomos y moléculas que lo constituyen. Se libera cuando se produce una reacción química. Aunque todos los cuerpos tienen energía química no en todos es aprovechable, los combustibles, como la gasolina, el gasoil o el carbón son sustancias que almacenan gran cantidad de energía química que puede ser liberada.

1.5ENERGÍA ELÉCTRICA


Es la energía que tiene un cuerpo cuando se somete a la acción de cargas eléctricas. Es la más fácil de transportar, por lo que la mayor parte del consumo de energía en los hogares se hace a través de energía eléctrica y la mayoría de las centrales que producen energía producen energía eléctrica.

1.6ENERGÍA ELECTROMAGNÉTICA


Es la energía asociada a las ondas electromagnéticas, es decir, a la luz. Las ondas de radio y televisión también llevan asociada energía electromagnética, lo mismo que las microondas de los hornos de microondas.

La luz que nos permite ver, es energía o radiación electro magnética

Los hornos microondas usan la energía electromagnética para cocinar y calentar los alimentos.

1.7ENERGÍA NUCLEAR


Es la energía que posee un cuerpo debida al núcleo de los átomos que lo componen. Se libera cuando los núcleos de los átomos de unen o se rompen.

Si la energía se obtiene por división de un núcleo atómico en dos fragmentos de tamaño similar, se llama energía de Fisión, que es la empleada en los reactores nucleares. Cuando se obtiene por la unión de los núcleos de átomos, como ocurre en el Sol, se denomina energía de Fusión.

1.8ENERGÍA CALORÍFICA. CALOR


Es la energía que pasa de un cuerpo a otro cuando están a distinta temperatura. Aunque se relaciona con la temperatura no es lo mismo que ésta. Se debe al movimiento de las moléculas de los cuerpos. Cuanto más rápidamente se muevan sus moléculas, mayor energía calorífica tendrá el cuerpo y mayor será su temperatura.

2CAMBIOS DE LA ENERGÍA


Aunque existen varias clases de energía, cada tipo de energía se puede convertir en otro tipo. La energía nunca desaparece, se convierte de una clase de energía en otra.

2.1CONVERSIÓN DE LA ENERGÍA


La energía puede cambiarse de un tipo a otro. Cuando un cuerpo está a una altura determinada, tiene energía potencial gravitatoria; si dejamos que caiga, cada vez tendrá menos energía potencial gravitatoria, pero irá cada vez más deprisa, adquiriendo energía cinética. La energía potencial gravitatoria se convierte en energía cinética.

2.2DEGRADACIÓN DE LA ENERGÍAd:\quimicaxxi170103\quimica\segundo\tema1\hornillo2.gif


No toda la energía se convierte, una parte se transforma como calor. Al cocinar convertimos la energía química del butano en calor. Pero no todo el calor que producimos se aprovecha en la cocina, parte se pierde calentando el recipiente en el que cocinamos y otra parte en calentar el aire que lo rodea. Por eso, en cada conversión o aprovechamiento de la energía, una parte se ha degradado como calor no aprovechable.




Además de luz, las bombillas emiten calor, perdiendo parte de la energía eléctrica que llega hasta ellas.
Gracias al motor, la energía química se convierte en energía cinética,

pero parte se convierte en calor


2.3ENERGÍA ELÉCTRICA


Como la energía eléctrica es fácil de transportar, producir y transformar en otras energías casi todas las fuentes de energía intentan convertir otras energías en energía eléctrica, que después es llevada a los hogares para su empleo. Para obtener energía eléctrica, se emplean, casi siempre, generadores de electricidad.

TRABAJO


  • LEY: El trabajo realizado por una fuerza es igual al producto que resulta de multiplicar el valor de la fuerza por el espacio recorrido.

  • FORMULA:










  • La unidad de medida del trabajo es el julio y se abrevia por la letra J. Tenemos que medir la fuerza en Newton y el espacio en metros.


POTENCIA


  • LEY: La potencia es el cociente entre el trabajo desarrollado por una fuerza y el tiempo empleado en realizarlo.

  • FORMULA:










  • La unidad de medida de la potencia es el vatio y se abrevia por la letra W.

  • Otra unidad de medida es el caballo de vapor y se abrevia por CV.

  • La relación que hay entre el vatio y el caballo de vapor es:




ACTIVIDAD



I. Teniendo en cuenta el tema de Energía, resuelva:

  1. Dé otro ejemplo para cada tipo de energía

  2. Plantee 5 preguntas que aborden toda la temática de Energía y respóndalas:


II. Resuelva los siguientes problemas

  1. Calcula el trabajo necesario para elevar a 20 m de altura un ascensor si el motor produce una fuerza de 700 N. ¿Cuál es la potencia del motor sabiendo que tarda 10 s en hacer el recorrido?.

  2. Una fuerza de 50 N actúa sobre un cuerpo de 10 kg, inicialmente en reposo, durante 5 minutos. ¿Cuánto vale el trabajo realizado por la fuerza en ese tiempo?

  3. El ascensor de un rascacielos es capaz de subir a 12 personas al piso 60 (250 metros) en un tiempo de 50 segundos. Si la masa del ascensor junto a los ocupantes es de 2000 kg, calcula:

    1. El trabajo realizado por el ascensor.

    2. La potencia del mismo.

  4. Una grúa eleva hasta 12 m una carga de 200 kg en 10 s. ¿Qué trabajo ha realizado? ¿Con qué potencia lo ha hecho?

  5. Un coche de 1200 kg incrementa su velocidad en 20 m/s en 10 s. ¿Cuál ha sido la potencia suministrada por el motor?

  6. Un hombre de 70 kg sube a una altura de 20 m. Calcula el trabajo realizado.

  7. Una grúa levanta un cuerpo de 2500 Kg una altura de 28 m, tardando en ello 20 s. Calcula:

    1. El trabajo realizado por la grúa.

    2. La potencia desarrollada.

  8. Calcula la energía potencial que posee un libro de 500 gramos de masa que está colocado sobre una mesa de 80 centímetros de altura.




  1. En una curva peligrosa, con límite de velocidad a 40 kilómetros/hora, circula un coche a 36 kilómetros/hora. Otro, de la misma masa, 2000 kilogramos, no respeta la señal y marcha a 72 kilómetros/hora. ¿Qué energía cinética posee cada uno?




  1. Calcula la energía potencial gravitatoria de un cuerpo de 30 kg de masa que se encuentra a una altura de 20 m.




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