LA ENERG

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LA ENERGÍA

• Presentación realizada por
• Virgilio Marco Aparicio.
• Profesor de Apoyo al Área Práctica del
• IES Tiempos Modernos.
• ZARAGOZA

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LA ENERGÍA

• ÍNDICE
• Formas y transformaciones de energía
• Fuentes no renovables de energía.
• Fuentes renovables de energía.
• Trabajo y potencia.
• Motores.
• Motores de fluidos.
• Motores térmicos.

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FORMAS Y TRANSFORMACIONES DE LA ENERGÍA I.
Al índice

• DEFINICIÓN
• La energía es una propiedad de los cuerpos según
  la cual éstos pueden transformar su estado o su
  posición u originar transformaciones en el
  estado o la posición de otros cuerpos.

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FORMAS Y TRANSFORMACIONES DE LA ENERGÍA II.
Al índice

• La energía interviene en todos los cambios que
  ocurren en el universo, se precisa para calentar,
  iluminar, deformar, mover y para que la vida sea
  posible.

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FORMAS Y TRANSFORMACIONES DE LA ENERGÍA III.
Al índice
La energía puede manifestarse de muchas formas.
Por ejemplo
Mecánica. La energía relacionada con los cuerpos
o la materia en movimiento. Puede
ser Cinéticala que tiene una masa moviéndose a
una velocidad. Potencial la que tiene un cuerpo
debido a su posición en el espacio (gravedad) o a
su deformación (tensión, torsión, etc)
Cinética
Mecánica
Potencial
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FORMAS Y TRANSFORMACIONES DE LA ENERGÍA IV.
Al índice
La energía puede manifestarse de muchas formas.
Por ejemplo
Eléctrica. La energía asociada a los electrones
de la corteza de los átomos.
Térmica. La energía asociada al calor.
Luminosa. La energía asociada a la luz.
Nuclear. La energía asociada a las partículas del
núcleo de los átomos.
Química. La energía asociada a las reacciones
químicas.
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FORMAS Y TRANSFORMACIONES DE LA ENERGÍA V.
Al índice
Transformaciones de la energía. Todas las formas
de energía son convertibles, es decir, se pueden
transformar las unas en las otras. Cuando la
energía se utiliza, no se gasta, sólo se
transforma. A medida que la energía se utiliza
pierde su calidad para poderse aprovechar
realizando trabajo.
En las centrales eléctricas, el calor, u otras
formas de energía, se transforman en energía
mecánica, que luego vuelve a transformarse en
energía eléctrica, la cual transformamos en
energía, luminosa o de otro tipo en nuestras
casas.
La energía mecánica del viento se transforma en
energía eléctrica en un aerogenerador.
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FORMAS Y TRANSFORMACIONES DE LA ENERGÍA VI.
Al índice
Energía almacenada. Algunos cuerpos, ya sea por
su posición en el espacio, o por su composición u
otras causas, tienen energía almacenada. Es
decir, puede obtenerse energía a partir de ellos.
Cuando se usa la energía almacenada, se convierte
en otro tipo de energía.
Los combustibles, las pilas y las baterías tienen
energía almacenada. También algunos dispositivos
como los muelles, las gomas elásticas o los arcos.
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FORMAS Y TRANSFORMACIONES DE LA ENERGÍA VII.
Al índice
Fuentes de energía. Son los materiales o los
fenómenos a partir de los cuales podemos obtener
energía
No renovables. Son las fuentes de las que sólo
existe una cantidad limitada. Eso sucede con el
carbón, el petróleo o el uranio radioactivo, por
ejemplo.
Renovables. Son las fuentes de las que existe una
cantidad ilimitada. Eso sucede con el sol, el
viento, las mareas y las corrientes de agua por
ejemplo.
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FUENTES NO RENOVABLES DE ENERGÍA I.
Al índice
El petróleo, el carbón, y el gas natural se
formaron de los restos de fósiles y de la
descomposición de animales y plantas hace
millones de años.
El petróleo. Es un líquido oscuro y viscosos que
contiene cientos de compuestos diferentes, en su
mayoría hidrocarburos. Se considera que hay
reservas para unos 100 años.
Una vez extraído de los pozos, se separan y
transforman sus componentes en las refinerías.
Del petróleo se obtienen gasolinas, fueloil,
plásticos, fertilizantes, medicinas, pesticidas,
etc.
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FUENTES NO RENOVABLES DE ENERGÍA II.
Al índice
El petróleo, el carbón, y el gas natural se
formaron de los restos de fósiles y de la
descomposición de animales y plantas hace
millones de años.
El carbón. Es una roca formada por carbono
mezclado con otras sustancias. Se calcula que hay
reservas para entre unos 200 y unos 1000 años.
Se utiliza en la industria siderúrgica, en la
producción de gas y otros combustibles, en
calefacción y en centrales termoeléctricas.
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FUENTES NO RENOVABLES DE ENERGÍA III.
Al índice
El petróleo, el carbón, y el gas natural se
formaron de los restos de fósiles y de la
descomposición de animales y plantas hace
millones de años.
El gas natural. Es una mezcla de hidrocarburos
(metano, butano y propano) que puede encontrase
junto a un pozo petrolífero o en una bolsa
independiente.
Su poder calorífico es mayor que el de muchos de
los derivados del petróleo y es mucho más
limpio. Se transporta mediante gasoductos y se
puede licuar para almacenarlo en depósitos o
distribuirlo en bombonas.
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FUENTES NO RENOVABLES DE ENERGÍA IV.
Al índice
Los minerales radiactivos son algunos, como el
uranio o el radio, cuyos átomos se descomponen
espontáneamente desprendiendo partículas de
energía.
El uranio. Es el combustible radiactivo más
utilizado. La pechblenda es el mineral que
contiene una mayor cantidad de uranio.
La energía que proporciona no es por combustión,
sino por la llamada fisión nuclear, que consiste
en romper los núcleos de los átomos formando una
reacción en cadena. Una tonelada de uranio da la
misma energía que un millón de toneladas de
carbón, pero deja unos residuos mucho más
radiactivos que el uranio y que son peligrosos
durante miles de años.
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FUENTES RENOVABLES DE ENERGÍA I.
Al índice
Las fuentes renovables de energía no corren
peligro de agotarse, afectan menos al medio
ambiente y son menos peligrosas.
La energía hidráulica. Aprovecha saltos de agua
para convertir la energía del agua al caer en
energía eléctrica.
Es la energía renovable más utilizada. Las presas
no contaminan y el agua puede usarse para otros
usos, pero afectan mucho a la vida de los ríos e
inundan tierras y pueblos.
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FUENTES RENOVABLES DE ENERGÍA II.
Al índice
Las fuentes renovables de energía no corren
peligro de agotarse, afectan menos al medio
ambiente y son menos peligrosas.
La energía eólica. Aprovecha la energía del
viento para producir energía eléctrica mediante
los aerogeneradores
La energía de los aerogeneradores es almacenada
en una especie de enormes baterías recargables
llamadas acumuladores o distribuida mediante
centrales y líneas. Los aerogeneradores no
contaminan, pero producen ruido, modifican el
paisaje y matan aves migratorias.
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FUENTES RENOVABLES DE ENERGÍA III.
Al índice
Las fuentes renovables de energía no corren
peligro de agotarse, afectan menos al medio
ambiente y son menos peligrosas.
La energía solar. Aprovecha la energía del sol
para producir energía,
A veces se aprovecha el calor, mediante
colectores solares que se instalan en viviendas y
edificios. Otras veces se convierte en energía
eléctrica, mediante células fotovoltaicas , cuyo
precio suele resultar elevado. También se
construyen centrales solares que, mediante
concentradores solares logran elevadas
temperaturas para obtener vapor de agua con el
que se produce electricidad al actuar sobre
grandes turbinas.
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FUENTES RENOVABLES DE ENERGÍA IV.
Al índice
Las fuentes renovables de energía no corren
peligro de agotarse, afectan menos al medio
ambiente y son menos peligrosas.
La biomasa. Es la masa formada por restos de
animales, plantas, y otras materias orgánicas de
las que se puede obtener energía.
Puede usarse como combustible directamente o
también para obtener otros combustibles líquidos
como biofuel, metano o etanol y para obtener
biogas.
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TRABAJO Y POTENCIA I.
Al índice
La energía, en sus diversos tipos, se utiliza en
las máquinas, las cuales transforman la energía
que reciben en otra u otras. Un secador, por
ejemplo, recibe energía eléctrica y produce
energía mecánica, calor y sonido.
El trabajo. Es la energía que se debe aplicar a
un cuerpo o a una carga para conseguir que se
mueva o modifique su forma o estado. Él trabajo
es energía que se traspasa, se mide en Julios. Un
Julio es la energía que se debe comunicar a un
cuerpo que pese 100 gramos para elevarlo 1 metro
en vertical.
No debemos confundir trabajo y esfuerzo. Si
realizamos una fuerza sin lograr ninguna
modificación hacemos un esfuerzo, pero no un
trabajo. Si al realizar una fuerza logramos una
modificación hacemos esfuerzo y realizamos
trabajo.
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TRABAJO Y POTENCIA II.
Al índice
La potencia, es la cantidad de trabajo que una
máquina es capaz de producir en un tiempo
determinado. Potencia Trabajo/Tiempo. La
energía necesaria para hacer un trabajo es la
misma, pero según con qué máquina se haga se
precisará más o menos esfuerzo y se hará en más o
menos tiempo. La potencia se mide en watios. Un
watio es la potencia necesaria para hacer un
trabajo de un julio durante un segundo.
El rendimiento. Las máquinas precisan que se les
suministre energía para que puedan producir
trabajo. En todas las máquinas se pierde algo del
trabajo aplicado. El rendimiento es la relación
entre el trabajo útil que proporciona una máquina
y la energía que se le debe suministrar para para
que lo proporcione. El rendimiento se expresa en
y se representa con la letra µ. µ Trabajo
útil/Energía suministrada. Una máquina es mejor
cuanta mayor potencia y mayor rendimiento tiene.
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MOTORES I.
Al índice
Los motores. Son dispositivos que transforman
cualquier tipo de energía en energía mecánica.
Motores eléctricos. Se usan en la mayoría de los
electrodomésticos, máquinas herramientas,
ascensores. Usan electricidad de la red eléctrica
o de pilas y baterías.
Motores de combustión. Se emplean en automóviles,
motos, barcos, aviones, etc. Utilizan la energía
que se desprende al quemar o explosionar un
combustible.
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MOTORES II.
Al índice
Los motores. Son dispositivos que transforman
cualquier tipo de energía en energía mecánica.
Motores de resorte. Aprovechan para su
funcionamiento la elasticidad de algunos
materiales. Son ejemplos de estos motores los
relojes de cuerda, las cajitas de música, etc.
Ruedas hidráulicas. Transforman la energía del
agua que circula, al golpear contra las palas o
álabes de la rueda, en la rotación de un eje. Se
han usado y se usan para moler grano, elevar
agua, golpear, etc.
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MOTORES III.
Al índice
Los motores. Son dispositivos que transforman
cualquier tipo de energía en energía mecánica.
Las turbinas hidráulicas. Aprovechan el
movimiento del agua, pero están sumergidas en
ella. Son usadas en las centrales
hidroeléctricas. Las turbinas constan de canal de
admisión, por donde penetra el agua distribuidor
que encauza el agua hacia el elemento móvil y
rodete que es el elemento que dispone de las
palas que giran.
El molino de viento. Aprovechan la energía del
viento para trabajos como bombear agua, mover
barcos, moler grano, etc. Los molinos suelen ser
orientables para aprovechar el viento aunque
cambie de dirección
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MOTORES DE FLUIDOS I.
Al índice
Las máquinas hidráulicas. Son máquinas capaces de
multiplicar una fuerza gracias a las propiedades
de los fluidos. Cuando presionamos en un fluido,
la presión se transmite con la misma intensidad a
todos los puntos del fluido de forma instantánea.
Si tenemos dos cilindros iguales con sus émbolos,
unidos por un tubo que contiene líquido, al
presionar en uno conseguimos que el otro se eleve
la misma distancia que hemos hecho bajar al
primero.
Si uno de los cilindros tiene una superficie
nueve veces menor que el otro, al presionarlo la
presión se transmite al mayor en todos sus
puntos. La fuerza conseguida en el mayor es nueve
veces mayor que la realizada, ahora bien, el
mayor se desplaza un espacio nueve veces menor.
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MOTORES DE FLUIDOS II.
Al índice
Las bombas hidráulicas. Son máquinas usadas para
impulsar los fluidos, ya sea para elevarlos o
para transportarlos a otro lugar. Hay varios
tipos de bombas hidráulicas.
Bombas de pistón. Tiene forma de cilindro con un
pistón en su interior que al subir y bajar bombea
el líquido. Constan de dos válvulas para la
entrada y salida del líquido.
Bombas centrífugas. Son más o menos cilíndricas
con un orificio de entrada en el centro de la
base y otro de salida en la pared lateral.
Disponen de un rotor con paletas accionado por un
motor. Al girar el rotor se aspira el agua y las
paletas la impulsan hacia la salida.
Bombas rotativas. Contienen dos rotores
engranados entre sí. Los rotores giran a igual
velocidad pero en sentido contrario. Al girar
impulsan el líquido.
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MOTORES DE FLUIDOS III.
Al índice
El aire comprimido. El aire también puede
transmitir la presión como los otros fluidos,
pero también se puede comprimir por lo que ocupa
menos espacio.
Máquinas neumáticas. Son las que aprovechan la
fuerza del aire comprimido. Se usan para fabricar
máquinas herramientas, mecanismos de apertura y
cierre en autobuses, atracciones de feria, etc.
Compresores. Son máquinas que se utilizan para
comprimir el aire que luego usan las máquinas
neumáticas. Disponen de una bomba que comprime el
aire y un depósito que lo almacena ya comprimido.
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MOTORES TÉRMICOS I.
Al índice
Obtienen la energía necesaria a partir del calor
de una combustión. El calor es absorbido por un
gas que se expande y, entonces, pone en
movimiento la máquina.
Motores de combustión externa. Generan vapor con
el calor y el vapor a presión mueve los
mecanismos. La máquina de vapor es un ejemplo.
Motores de combustión interna. Aprovechan la
expansión de los gases producidos por una
explosión que se produce en su interior. El motor
de cuatro tiempos es un ejemplo.
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MOTORES TÉRMICOS II.
Al índice
Motor de cuatro tiempos. Es uno de los motores
más utilizados en automoción. Dispone de uno o
más cilindros con un émbolo en su interior que se
mueve impulsado por la explosión del combustible
dentro del cilindro. El émbolo o pistón transmite
el movimiento a una biela y de ahí a los otros
mecanismos. Los cuatro tiempos son admisión,
compresión, explosión y escape.
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MOTORES TÉRMICOS III.
Al índice
La turbina de gas. Es un motor térmico rotativo
de combustión interna. Consta de compresor,
cámara de combustión, turbina y conducto de
salida. Se emplean en la producción de
electricidad y en la propulsión de aeronaves.
Los reactores. Son un tipo especial de turbinas
de vapor usadas en aviones y cohetes. Se basan en
el principio de la acción y reacción. La acción
es la fuerza de los gases al salir y la reacción,
que es la que impulsa la nave, es la que causa el
aire exterior al rechazar el empuje del gas
expulsado