LA ENERGÍA CAPACIDAD QUE TIENEN LOS SISTEMAS FÍSICOS DE PRODUCIR CAMBIOS SU UNIDAD DE MEDIDA DEL SISTEMA INTERNACIONAL ES EL JULIO (J) 1 J = 1 N·m SE TRANSFIERE ENTRE SISTEMAS POR DOS MÉTODOS: TRABAJO – Una fuerza actúa sobre un cuerpo modificando su estado de movimiento (Lanzamiento de una flecha con un arco, movimiento de un coche, cambio de un libro en una estantería…) CALOR – Intercambio de calor entre dos cuerpos a diferente temperatura (calentamiento del agua en un cazo, mezcla de dos fluidos a diferente temperatura, …)

TRANSFERENCIA DE ENERGÍA

LA ENERGÍA SISTEMAS FÍSICOS TIENEN ENERGÍA AUNQUE NO ESTÉN PRODUCIENDO TRANSFORMACIONES: AGUA EMBALSADA EN UNA CENTRAL HIDROELÉCTRICA: MUEVE TURBINAS QUE GENERAN ELECTRICIDAD AGUA EN UNA CACEROLA AL FUEGO: LA ENERGÍA DE LA LLAMA AUMENTA LA TEMPERATURA DEL AGUA

ENERGÍA POTENCIAL ES LA ENERGÍA ASOCIADA A LA POSICIÓN O A CAMBIOS EN LA MISMA CAÍDA DE UN CUERPO ATRAÍDO POR LA FUERZA GRAVITATORIA: EXISTE UNA FUERZA: EL PESO EXISTE UN DESPLAZAMIENTO: LA VARIACIÓN DE LA POSICIÓN POR TANTO: EXISTE UN TRABAJO – PODEMOS AFIRMAR QUE EL CUERPO SITUADO EN LO ALTO POSEÍA ENERGÍA (ENERGÍA POTENCIAL GRAVITATORIA)

ENERGÍA POTENCIAL LANZAMIENTO DE UNA PIEDRA CON UN TIRACHINAS EXISTE UNA FUERZA: LA FUERZA ELÁSTICA DE LAS GOMAS TENSADAS EXISTE UN DESPLAZAMIENTO: EL RECORRIDO DEL CUERPO LANZADO POR TANTO, SE HA REALIZADO UN TRABAJO – PODEMOS AFIRMAR QUE LAS GOMAS TENSADAS POSEÍAN UNA ENERGÍA QUE HA REALIZADO UN TRABAJO (ENERGÍA POTENCIAL ELÁSTICA)

ENERGÍA POTENCIAL GRAVITATORIA ES LA ENERGÍA DE UN SISTEMA DEBIDA A SU POSICIÓN RESPECTO DE LA TIERRA. DEPENDE DE: LA MASA DEL SISTEMA LA ALTURA A LA QUE SE ENCUENTRA Ep = m·g·h DEp = Ep – Ep0 = m·g·h – m·g·h0 Por convenio Ep0 = 0 si h0 = 0  Ep = m·g·h

ENERGÍA CINÉTICA ES LA ENERGÍA DEL SISTEMA DEBIDA A SU MOVIMIENTO. DEPENDE DE: LA MASA DEL SISTEMA LA VELOCIDAD DEL SISTEMA Efectos de un proyectil son mayores cuanto: Mayor sea su masa Mayor sea la velocidad que lleva Ec = 1/2m·v2

PRINCIPIO DE CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA MECÁNICA LA ENERGÍA MECÁNICA ES LA QUE TIENE UN CUERPO DEBIDO A SU VELOCIDAD (Ecinética) Y A SU POSICIÓN (Epotencial). Emecánica = Ecinética + Epotencial EN AUSENCIA DE ROZAMIENTO CUANDO UN CUERPO CAE, LO QUE PIERDE EN Epotencial LO GANA EN Ecinética SI EXISTE ROZAMIENTO, PARTE DE LA ENERGÍA SE DISIPA EN FORMA DE CALOR

EL TRABAJO ES UNA FORMA DE TRANSFERIR ENERGÍA DE UN CUERPO A OTRO: SI UN CUERPO REALIZA UN TRABAJO ES PORQUE TRANSFIERE ENERGÍA A OTRO SI SE REALIZA TRABAJO SOBRE UN CUERPO ES PORQUE LA ENERGÍA SE LA TRANSFIERE OTRO A ÉL

EL TRABAJO MECÁNICO EXISTE TRABAJO CUANDO EL PUNTO DE APLICACIÓN DE UNA FUERZA F SE DESPLAZA UNA DISTANCIA De. W = F·d·cos a = Fe·d EL TRABAJO PUEDE SER: POSITIVO: SI AUMENTA LA ENERGÍA DEL CUERPO NEGATIVO: SI DISMINUYE LA ENERGÍA DEL CUERPO NULO: SI LA ENERGÍA DEL CUERPO NO VARÍA Visita esta página: http://newton.cnice.mec.es/newton2/Newton_pre/escenas/trabajo_energia/queeseltrabajo.php

TRABAJO Y ENERGÍA POTENCIAL PARA ELEVAR UN CUERPO DE MASA m DESDE UNA ALTURA h0 HASTA UNA ALTURA h HAY QUE APLICAR UNA FUERZA m·g QUE EQUILIBRE EL PESO DEL CUERPO Y DESPLAZARLO UNA DISTANCIA h-h0 W = m·g·(h-h0) = Ep – Ep0 = Dep EL VALOR DEL TRABAJO REALIZADO AL ELEVAR UN CUERPO ES IGUAL AL AUMENTO DE SU ENERGÍA POTENCIAL

TRABAJO Y ENERGÍA POTENCIAL Ejemplo: Alpinista que sube una montaña ALPINISTA INCREMENTA SU ENERGÍA POTENCIAL AL GANAR ALTURA ENERGÍA QUÍMICA OBTENIDA A PARTIR DE LOS ALIMENTOS SE TRANSFORMA EN ENERGÍA ELÁSTICA DE LOS MÚSCULOS QUE IMPULSAN EL CUERPO EN LA SUBIDA, ADQUIRIENDO ENERGÍA POTENCIAL A MEDIDA QUE AUMENTA SU ALTURA

TRABAJO Y ENERGÍA CINÉTICA TEOREMA DE LA ENERGÍA CINÉTICA O DE LAS FUERZAS VIVAS: “EL TRABAJO REALIZADO POR LA FUERZA RESULTANTE SOBRE UN CUERPO ES IGUAL A LA VARIACIÓN DE SU ENERGÍA CINÉTICA” W = F·d = F·De de acuerdo con el segundo principio de la dinámica: F = m·a W = m·a·De

TRABAJO Y ENERGÍA CINÉTICA Si aplicamos sobre un cuerpo que se mueve con una velocidad v0 una fuerza F a lo largo de una distancia De, la velocidad final vf es:

TRABAJO Y ENERGÍA CINÉTICA Por tanto:

LA DISIPACIÓN DE ENERGÍA Y EL RENDIMIENTO EXISTEN PÉRDIDAS DE ENERGÍA EN FORMA DE CALOR PORQUE EXISTE ROZAMIENTO EL TRABAJO ÚTIL REALIZADO POR UNA MÁQUINA ES INFERIOR A LA ENERGÍA QUE SE LE SUMINISTRA CUANDO EXISTE ROZAMIENTO, LA ENERGÍA MECÁNICA NO SE CONSERVA: Ec0 =Ecf + Calor

LA POTENCIA INDICA LA EFICACIA EN RELACIÓN AL TIEMPO INVERTIDO POR UNA MÁQUINA EN REALIZAR UN TRABAJO (Es decir, la velocidad con que una máquina realiza un trabajo) SE MIDE EN vatios (W) (1 W = 1 J/S) 1 kW·h = 1 kW·1h = 1000 J/s·3600s = 3,6·106 J Por tanto, 1kW·h = 3,6·106 J