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1 TECNOLOGÍA INDUSTRIAL I 1º DE BACHILLERATO. Tema 1 LA ENERGIA
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2 LA ENERGÍA La energía es la capacidad para realizar un trabajo. Trabajo es el producto de la fuerza aplicada aun cuerpo por la distancia que recorre su punto de aplicación y por el coseno que forman la dirección de ambos. W= F.s.cosf Su unidad es el julio, que es el trabajo realizado por la fuerza de un newton al desplazar su punto de aplicación 1 metro. La potencia es el cociente de dividir el trabajo realizado por la unidad de tiempo. P= W/t Su unidad es el watio
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3 Otras Unidades de energía: Kilogrametro.- Es el trabajo realizado por la fuerza de un kilopondio al desplazar su punto de aplicación 1 m. Caloría.- Es la cantidad de calor necesaria para elevar, a presión normal, la temperatura de 1 gr. de agua desde 14,5 a 15,5ºC, es igual a 4,18 julios. Kilowatio hora.- Es el trabajo realizado por un KW de potencia durante una hora. Equivale a 3,6 x 10 6 julios.
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4 Formas o clases de energía-I Energía mecánica.- Es la almacenada en los cuerpos materiales y es la capacidad que tiene un cuerpo para realizar un trabajo, en virtud de: su velocidad (energía cinética), de su posición (energía potencial gravitatoria), de su estado de tension ( energia potencial elastica), etc. Energia cinetica (Ec) Es la que posee un cuerpo en movimiento, debido a su velocidad. Ec= ½ m.v 2
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5 Formas o clases de energía-II Energía potencial gravitatoria.- Es la que posee un cuerpo debido a la posición que ocupa en un campo gravitatorio. Ep g = m.g.h ( m= masa; g=9,8m/s ; h= altura) Energía potencial elástica.- Es la que posee un cuerpo elástico (resorte) en función de su estado de tensión. Ep e = ½ K.x 2 ( K constante elástica; x deformación) Ley de Hooke.- En los cuerpos elásticos la fuerza deformadora F es directamente proporcional a la deformación producida (F=K.x), siendo k la constante elástica del resorte, expresada en N/m.
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6 Formas o clases de energía-III Energía nuclear.- Es una energía propia de la materia y que se libera por fisión ( fragmentación) o fusión (unión). 1 gramo de masa equivale a 9.10 13 julios. Energía interna.- Es la suma de la energía de todas las partículas que lo constituyen. Depende de la energía cinética y potencial de las moléculas, que a su vez depende de la temperatura y de la presión a la cual esta sometido.
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7 Trasmisión del calor Conducción.- Es cuando el transporte de energía se realiza sin trasporte de materia, es consecuencia de la agitación molecular que permite el intercambio de energía cinética entre unas moléculas y sus vecinas. Es tipica de los sólidos. Conveccion.- Es cuando se realiza con trasporte de materia, es típica de los fluidos, donde al calentarse, disminuyen de densidad y ascienden. Radiación.- Es la transmisión del calor por medio de ondas electromagnéticas, se puede realizar tanto en presencia como en ausencia de materia, vacio. Calor.- Es una forma de energía debida a la agitación de las moléculas que componen un cuerpo y que se manifiesta por las variaciones de temperatura. El calor es una energía en transito.
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8 Otras energías-I Energía química.- Todas las sustancias químicas poseen cierta energía que se manifiesta cuando un cuerpo se transforma en otra sustancia diferente. Aquellas sustancias que al arder desprenden energía química en forma de calor se denominan combustibles, siendo: El poder calorífico de un combustible (Pc) es la cantidad de calor liberado en la combustión de cierta cantidad unitaria del mismo. Se expresa Kcal/m 3 o en Kcal/Kg. Energía radiante.- Es la que se propaga en forma de ondas electromagnéticas, a la velocidad de 3.10 8 m/seg.; parte es calorífica, parte luminosa, parte rayos ultravioletas, etc
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9 Otras energías-II Energía eléctrica.- Es la que posee la corriente eléctrica, es mas bien una forma intermedia de energía. E e = V.I.t (V= Voltaje, I= Intensidad, t= tiempo). (V= Voltaje, I= Intensidad, t= tiempo). La gran importancia de esta energía viene dada por : su facilidad de transformación. Su facilidad de trasporte. Su comodidad de utilización.
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10 Principio de conservación de la energía La energía total de un sistema aislado permanece constante, aunque se puede trasformar de unas clases a otras. La energía ni se crea ni se destruye, solo se trasforma. La energía total del universo permanece constante.
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11 Trasformaciones energéticas Energía nuclear Energía calorífica Energía eléctrica Energía química Energía mecánica Energía radiante
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12 Rendimiento trasformaciones energéticas En la practica ninguna de estas trasformaciones se realizan en su totalidad, siempre hay una fracción mas o menos grande de energía que se pierde en forma de calor, disipándose hacia el exterior y que no puede ser aprovechada. El cociente entre el trabajo realizado y la energía requerida, se denomina rendimiento h=trabajo realizado/ energia utilizada Se expresa en tantos por ciento. h=trabajo realizado/ energia utilizada.100
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13 Fuentes de energía Cuando la energía obtenida es a partir de fuentes naturales, se denominan fuentes primarias. La mayor parte de las fuentes de energía provienen en ultima instancia del sol. Fuentes renovables.- son las que se dispone de ellas sin peligro de su agotamiento Energía hidráulica Energía mareomotriz Energía solar Energía eólica Energía de las olas Biomasa Energía geotérmica Residuos sólidos urbanos (RSU) Fuentes no renovables.- Son depósitos de energía cuya renovación requiere miles de años. Energía de combustibles fósiles Carbón Petróleo Gas natural Energía nuclear de fisión
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14 Obtención de energía eléctrica La energía eléctrica se obtiene a partir de las fuentes primarias, en instalaciones especiales denominadas centrales eléctricas. Tipo de central Energía primaria transformada Térmica Combustión del carbón, fuel o gas natural. Hidroeléctrica Energía potencial del agua Solar (fotovoltaica o térmica) Energía del sol Eolica Energía del viento Geotérmica Calor interno de la tierra mareomotriz Energía de las mareas
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15 FIN TEMA 1 TECNOLOGÍA INDUSTRIAL 1ºde bachillerato. LA ENERGIA
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