Unidad 05 energía

1. Unidad05 ENERGÍA
ENERGÍA.
La energía es lo que hace posible que los cuerpos
tengan la capacidad de realizar un trabajo.
Se entiende por energía como la medida de las
diversas formas de movimiento e interacciones
que se presenta en la naturaleza.
Según el concepto de la física moderna, materia y
energía son una misma cosa en diferentes aspectos:
energía es la materia enrarecida y la materia es
energía condensada.
FORMAS DE ENERGÍA.
ENERGÍA MECÁNICA:
Energía cinética: Es aquella forma de energía
asociada a un cuerpo debido a su movimiento de
traslación y rotación. La energía cinética asociada al
movimiento de traslación depende de la masa del
cuerpo y de su velocidad. Por ejemplo un auto que
viaja a gran velocidad posee energía cinética
Energía potencial: Existen diversas formas de
energía potencial así tenemos la energía potencial
elástica que posee un resorte comprimido o
estirado, energía potencial gravitatoria entre otros.
Energía potencial gravitatoria, es aquella energía
que tienen los cuerpos en reposo, situados a cierta
altura con respecto a un plano de referencia elegido
arbitrariamente. Esta energía aumentará cuanto
mayor sea la altura en que se encuentra y cuanto
mayor sea su peso.
Energía hidroeléctrica: Electricidad generada
por la energía del flujo de agua.
Energía eólica: Es la energía del aire en
movimiento.
Energía solar: Energía obtenida del sol
almacenando su calor o transformando sus
rayos en electricidad. Así por ejemplo, se
tienen los calentadores solares, los paneles
solares, los paneles fotovoltaicos o celdas
solares transforman los rayos del sol en
electricidad, la que se almacena en una
batería.
Energía química: Es aquella forma de energía
que se obtiene generalmente de las reacciones
químicas, por ejemplo de la combustión que se
libera un cantidad de calor, tal es el caso de la
quema de combustibles (gasolina, petróleo,
etc.).
Energía geotérmica: Aprovecha el calor
interno de la tierra. Como en algunos lugares
las rocas subterráneas son muy calientes, se
instalan cañerías para calentar el agua.
La energía se puede transformar de una forma a
otra.
CALOR.
El calor es una forma de energía, aplicable a los más
diversos fines,y se hace presente cuando entre un
cuerpo y el ambiente que lo rodea existe una
diferencia de temperatura.
Fuente de calor.
Cualquier dispositivo capaz de producir calor
se llama FUENTE DE CALOR.
Se pueden clasificar las fuentes de calor en
Naturales y Artificiales
Naturales:
El sol es la principal fuente de calor natural.
Además de ENERGÍA LUMINOSA, ese astro
envía a la tierra ENERGÍA TÉRMICA, causante
de la existencia de vida en el planeta.
Artificiales:
Pueden ser de los siguientes tipos:
- Físicas
- Químicas
Físicas:
Rozamiento, choque, pasaje de la corriente
eléctrica a través de resistencia.
Químicas: Combustión.
El calor es una de las formas de energía.
Los cuerpos están formados por unos
corpúsculos muy pequeños llamados molécula.
Estás moléculas están en constante
movimiento, teniendo por ello una energía
cinética. Como consecuencia de esta energía
cinética, el cuerpo tiene una cantidad de calor.
Calculo del calor.
𝑄 = 𝑚. 𝐶𝑒(𝑇𝑓 − 𝑇𝑖)
Las unidades para medir el calor son: la
caloría, llamada también caloría gramo y la
kilocaloría o caloría grande. Para la medición
se emplea el calorímetro.

2. Se llama CALORÍA a la cantidad de calor
necesario para elevar en 1°C la temperatura de
1 gramo de agua.
1000 calorías= 1 kilocaloría.
CALOR ESPECÍFICO (Ce): Representa la
cantidad de calor que debe ganar o perder la
unidad de masa de una sustancia con la
finalidad de elevar o reducir su temperatura en
un grado.
Para el agua: Ce H2O = 1 cal / g°C = 1 kcal /
kg°C
Calor específico de algunas sustancias:
Temperatura.
Se denomina temperatura al nivel alcanzado
por el calor de un cuerpo. Este nivel no
depende de la masa del cuerpo y sí de su
propia naturaleza.
Para su medición se emplea el termómetro, el
cual consta de un tubo de sección muy fina
(tubo capilar), con un bulbo en uno de sus
extremos y cerrado en el otro. En el interior del
tubo se introduce generalmente alcohol o
mercurio; la dilatación de estos líquidos indican
la temperatura en una escala graduada sobre
el tubo.
Las escalas termométricas se les pueden
clasificar en escalas absolutas y escalas
relativas.
ESCALAS RELATIVAS. Son aquellas que
toman como referencia, propiedades físicas de
alguna sustancia en especial. Por ejemplo para
la escala Celsius se toma como referencia al
agua. Así se tienen: Celsius (°C) y Fahrenheit
(°F).
ESCALAS ABSOLUTAS: Son aquellas que
toman como referencia al llamado cero
absoluto y pueden ser: kelvin (K) y rankine (R).
Relación entre las diferentes escalas.
𝐶
5
=
𝐹 − 32
9
=
𝐾 − 273
5
=
𝑅 − 492
9
EFECTOS DEL CALOR.
El calor causa:
a) Variación de temperatura.
b) Dilatación de los cuerpos.
c) Cambio de estado físico.
DILATACIÓN DE LOS SÓLIDOS Y LÍQUIDOS.
Se llama dilatación al aumento de tamaño que
experimentan los cuerpos al aumentar su
temperatura.
La dilatación afecta a todos los cuerpos,
cualquiera que sea su estado físico.
Al calentar un cuerpo en estado sólido aumenta
de tamaño, o sea se dilata.
Dilatación lineal, es aquella dilatación que se
hace aumentando predominantemente su
longitud.
Dilatación superficial, es aquella dilatación
que afecta a la superficie de un cuerpo.
Dilatación cúbica, es aquella que se presenta
cuando el cuerpo se dilata en todo su conjunto.
APLICACIONES DE LA DILATACIÓN DE LOS
SÓLIDOS
Zunchado,remachado,juntas de dilatación,
curvatura.
DILATACIÓN DE LOS LÍQUIDOS.
Al calentar un líquido, éste aumenta de volumen
de manera uniforme en toda su masa.
El valor del coeficiente de dilatación de los
líquidos es mayor que el de los sólidos.
Dilatación del agua. El agua presenta la
anomalía de que al calentarse desde 0°C hasta
4°C, en lugar de dilatarse, se contre. A partir de
los 4°C ya tiene una dilatación regular al
aumentar la temperatura.
La aplicación más importante de la dilatación de
los líquidos se da en la construcción de
termómetros.
Cambios de estado.
PROPAGACIÓN DEL CALOR.
Propagación del calor por conducción.
Se dice que el calor se propaga por conducción
cuando va pasando a través del cuerpo de
molécula a molécula.
Propagación del calor por convección.
Es la forma de propagarse el calor en los fluidos
(líquidos y gases). Se produce debido a que los
fluidos calientes tienen menos densidad que los
fríos. Debido a esta circunstancia, los líquidos y
gases calientes tienden a subir, mientras que los
fríos más pesados tienden a bajar. Se establecen
unas corrientes llamadas corrientes de
convección.
Propagación del calor por radiación.
Cuando el calor pasa de un cuerpo a otro sin
necesidad de la intervención de un medio
transmisor, entonces se propaga por radiación.
El cuerpo caliente emite ondas o radiaciones,
que se van extendiendo por el espacio.