A enerxía e as A enerxía e as máquinas térmicasmáquinas térmicas

ESO. TecnoloxíaESO. Tecnoloxía

Xosé M. RodríguezXosé M. Rodríguez

ÍndiceÍndice

1.1. A enerxía e as súas formas. Clasificación das A enerxía e as súas formas. Clasificación das fontes de enerxía.fontes de enerxía.

2.2. Traballo e potencia.Traballo e potencia.

3.3. Máquinas térmicas.Máquinas térmicas.

4.4. Influencia do desenvolvemento tecnolóxico no Influencia do desenvolvemento tecnolóxico no contorno.contorno.

1. A enerxía e as súas formas. Clasificación das 1. A enerxía e as súas formas. Clasificación das fontes de enerxíafontes de enerxía

EnerxíaEnerxía: É a capacidade dun corpo para producir : É a capacidade dun corpo para producir transformacións e realizar un traballo.transformacións e realizar un traballo.

A enerxía mídese en:A enerxía mídese en: No Sistema Internacional: No Sistema Internacional: Joules (J)Joules (J) CaloríasCalorías: : 1 cal = 1 cal = 4,18 J4,18 J Lembra que Lembra que 1KJ=1000 J1KJ=1000 J (quilojoule) (quilojoule)

Principio de conservación da enerxíaPrincipio de conservación da enerxía: a enerxía nin : a enerxía nin se crea nin se destrúe, senón que se transforma.se crea nin se destrúe, senón que se transforma.

1.1 Formas de enerxía1.1 Formas de enerxía

Enerxía mecánicaEnerxía mecánica = = Enerxía potencialEnerxía potencial + + Enerxía cinéticaEnerxía cinética

Enerxía químicaEnerxía química Enerxía eléctricaEnerxía eléctrica Enerxía nuclearEnerxía nuclear

1.2 Clasificación das fontes de enerxía1.2 Clasificación das fontes de enerxía

Fontes RenovabeisFontes Renovabeis Enerxía hidráulicaEnerxía hidráulica Enerxía solarEnerxía solar Enerxía eólicaEnerxía eólica Enerxía oceánicaEnerxía oceánica Enerxía xeotérmicaEnerxía xeotérmica BiomasaBiomasa

Fontes Non RenovabeisFontes Non Renovabeis Combustibeis fósiles:Combustibeis fósiles:

PetróleoPetróleo CarbónCarbón Gas naturalGas natural

Enerxía nuclearEnerxía nuclear

As fontes de enerxía son recursos naturais dos que se obteñen diferentes formas de enerxía que pode transformarse para un uso concreto.

Tarefa Tarefa

1.1. Busca información sobre as fontes de enerxía Busca información sobre as fontes de enerxía que che asignen e fai unha presentación en que che asignen e fai unha presentación en Power Point indicando:Power Point indicando:

Como se produce ou obtén e que é?Como se produce ou obtén e que é? Usos.Usos. Vantaxes e inconvenientes.Vantaxes e inconvenientes.

2.2. Tedes dúas sesións. Inseride algunha imaxe na Tedes dúas sesións. Inseride algunha imaxe na presentación. presentación.

2. Potencia (P)2. Potencia (P)

PotenciaPotencia é a cantidade de traballo ou enerxía é a cantidade de traballo ou enerxía que se emprega por segundo.que se emprega por segundo.

Matematicamente:Matematicamente: Lembra que o Lembra que o tempo debes poñelo en tempo debes poñelo en

segundos!segundos!

Mídese en Mídese en WATTSWATTS (Vatios). (Vatios). 1W=1 Joule / 1 s1W=1 Joule / 1 s Hai outras unidades: Hai outras unidades:

O O Cabalo de VaporCabalo de Vapor 1 CV = 735,5 W1 CV = 735,5 W En Gran Bretaña o En Gran Bretaña o Horse PowerHorse Power 1 HP = 745,7 1 HP = 745,7

WW

t

EP =

TraballoTraballo

O O TRABALLOTRABALLO (T) é igual a forza (F) polo (T) é igual a forza (F) polo desprazamento (d).desprazamento (d).

Matematicamente: Matematicamente: T = F . dT = F . d Mídese en Mídese en Joules Joules ( J ).( J ). Non se debe confundir co que chamamos Non se debe confundir co que chamamos

vulgarmente traballo, se non hai desprazamento vulgarmente traballo, se non hai desprazamento non hai traballo físico. non hai traballo físico.

A forza (F) en Newtons (N) (lembra que Peso = masa. g ,

onde g = 9,81 m/s2 ) O desprazamento (d) en metros (m)

Eficiencia ou rendementoEficiencia ou rendemento

Rendemento=Rendemento=Enerxía útilEnerxía útil/Enerxía total/Enerxía total Enerxía útil é a que se conseguíu empregar en Enerxía útil é a que se conseguíu empregar en

traballo (ou calor). traballo (ou calor). Enerxía útil = Enerxía total – Enerxía perdidaEnerxía útil = Enerxía total – Enerxía perdida Enerxía total é toda a que se tivo que empregar Enerxía total é toda a que se tivo que empregar

no procesono proceso..

Problemas (1)Problemas (1)

Calcula o traballo realizado ao levantar unha Calcula o traballo realizado ao levantar unha masa de masa de 150 kg150 kg unha altura de unha altura de 5 metros5 metros. .

Nota:Nota: A forza que hai que facer para levantar unha masa é igual A forza que hai que facer para levantar unha masa é igual ao seu peso (ao seu peso (PP), polo que ), polo que F=P=m . gF=P=m . g, onde , onde gg é a aceleración da é a aceleración da gravidade na Terra gravidade na Terra g=9,81 m/sg=9,81 m/s22

Calcula a potencia (P) desenvolvida por unha Calcula a potencia (P) desenvolvida por unha máquina que fixo un traballo de 98000 J en 3 máquina que fixo un traballo de 98000 J en 3 min.min.

Nota:Nota: Debes pasar o tempo a segundos. Debes pasar o tempo a segundos.

Problemas (2)Problemas (2)

1.1. Calcula a enerxía ( E ) que gastou un motor de Calcula a enerxía ( E ) que gastou un motor de combustión que estivo funcionando durante 4 combustión que estivo funcionando durante 4 horas e ten unha potencia P = 2,2 kW.horas e ten unha potencia P = 2,2 kW.

Nota:Nota: Debes pasar a potencia a Watts e o tempo a segundos. Debes pasar a potencia a Watts e o tempo a segundos.

Calcula a eficiencia dunha lámpada de Calcula a eficiencia dunha lámpada de incandescencia que dunha enerxía total incandescencia que dunha enerxía total consumida de 150000 J perdeu 45000 J en consumida de 150000 J perdeu 45000 J en calor.calor.

Clasifícanse en:

• Motores de combustión externa: a combustión prodúcese fóra do motor e transfírese a un fluído intermedio (auga). Máquina de vapor.

• Motores de combustión interna: a combustión prodúcese no interior dunha cámara do motor e non hai fluído intermedio. Por exemplo o motor de explosión de catro tempos e o turborreactor.

Máquinas térmicasMáquinas térmicas

Motores térmicos: son dispostivos que transforman a enerxía térmica, obtida ao queimar combustíbeis fósiles (petróleo, carbón, gas natural) en enerxía mecánica (traballo).

Máquina de vaporMáquina de vapor

Motor de explosión de Motor de explosión de 4 4 tempostempos

Son motores de catro tempos ou fases en cada fase realízase unha acción:

1ª Tempo: ADMISIÓN

2º Tempo: COMPRESIÓN

3º Tempo: EXPLOSÍON-TRABALLO

4º Tempo: ESCAPE

Lenda:

1.Válvula de admisión.

2. Buxía

3. Válvula de escape

4. Cámara de combustión.

5. Pistón

6. Segmentos

7. Cilindro

8. Biela

9. Cegoñal

1º tempo: ADMISIÓN1º tempo: ADMISIÓN

• Ábrese a válvula de admisión.

• O pistón descende absorbendo a mistura de combustíbel e aire.

2º tempo: COMPRESIÓN2º tempo: COMPRESIÓN

• Péchase a válvula de admisión.

• O pistón ascende comprimindo a mistura de combustíbel e aire na cámara de combustión.

3º tempo: EXPLOSIÓN-3º tempo: EXPLOSIÓN-TRABALLOTRABALLO

• As válvulas están pechadas.

• O pistón está arriba, prodúcese a combustión e coa explosión os gases expándense empuxando ao pistón e producindo o traballo (enerxía mécánica).

• É o único tempo no que se produce traballo, nas outras o pistón móvese por inercia.

4º tempo: ESCAPE4º tempo: ESCAPE

• Ábrese a válvula de escape.

• O pistón por inercia volve subir empuxando aos gases procidos na combustión fóra do cilindro.

1) 1ª Tempo: ADMISIÓN

2) 2º Tempo: COMPRESIÓN

3) 3º Tempo: EXPLOSÍON-TRABALLO

4) 4º Tempo: ESCAPE

Diferenzas entre o motor de Diferenzas entre o motor de gasolina e o diéselgasolina e o diésel

Gasolina:Para que se produza a explosión ten que producirse unha chispa. Esta é producida polas buxías.

Diésel:A combustión prodúcese porque ao comprimirse o gasóleo aumenta tanto a temperatura que chega a estoupar sen necesidade de chispa.

Precisan comprimir máis por iso as paredes dos cilindros deben ser máis grosas, por eso son máis pesados e robustos.

TarefasTarefas

Busca información sobre os motores híbridos.Busca información sobre os motores híbridos. Busca o rendemento.Busca o rendemento. Busca para que tipo de uso está optimizado.Busca para que tipo de uso está optimizado.