fisica: energia
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1.Diferenciar entre calor y temperatura.2.Comprobar la poca fiabilidad del sentido del tactorespecto a las sensaciones térmicas.3.Interpretar distintos efectos del calor.4.Aprender a medir la temperatura con diferentesescalas termométricas.5.Identificar las formas de propagación del calor.6.Diferenciar materiales por su capacidadde conducir el calor.OBJETIVOSCONTENIDOSCONCEPTOS•Calor y temperatura.•La percepción del calor: la piel. La sensación térmica.•Efectos del calor en los cuerpos.•Medida de la temperatura: termómetros y escalas termométricas.•Formas de propagación del calor.•Conductores y aislantes térmicos.829846 _ 0356-0381.qxd 21/1/08 17:24 Página 356En ocasiones utilizamos los términos calor y temperatura para referirnos a lo mismo de forma errónea. Científicamente hablando el calor y la temperatura se encuentran relacionados entre si aunque representan conceptos diferentes. La temperatura mide la energía térmica que contiene un cuerpo. Un cuerpo caliente tendrá una temperatura mayor que un cuerpo frío. Concretamente la temperatura mide la vibración o la energía interna de las partículas que componen ese cuerpo de forma que un cuerpo más caliente tendrá una temperatura mayor. Así pues podríamos definir temperatura como la medición de la actividad molecular del objeto.Calor por otra parte es la transferencia de energía térmica de un cuerpo a otro de menor temperatura. El calor siempre fluye desde el cuerpo con mayor temperatura hacia el de menor temperatura y no deja de transferirse hasta que los dos cuerpos se igualan en temperatura y quedan en equilibrio.unidad 04CURSO: FÍSICANIVEL: 2º AÑOPROF: MARLON CHINCHAYIII BIMESTRENombre y apellidos: ..................................................................................................Sección: ...............EL CALOR 1.CONCEPTOS CLAVE: ENERGÍA TÉRMICA, CALOR Y TEMPERATURA.Todos los cuerpos tienen energía térmicacomo consecuencia de la fricción entre sus átomos y moléculas, que se mueven constantemente sea cual sea su estado. La velocidad de ese movimiento es mayor en el estado gaseoso que en el líquido y en el líquido que en el gaseoso. La temperaturase usa para medir la energía térmica. La energía térmica fluye o se transfiere de los cuerpos que están a mayor temperatura a los cuerpos que están a menor temperatura en forma de calor. 2.¿CÓMO SE MIDEN EL CALOR Y LA TEMPERATURA?La unidad internacional que se utiliza para medir el calor es el Julio (J), aunque también se utilizan las Calorías (cal) La equivalencia es la siguiente: 1J=0,24 cal ACTIVIDAD 1. Completa el siguiente mapa conceptual: Se transfiere en forma deEs consecuencia de ENERGÍA TÉRMICA Semide mediante la- PASA DE JULIOS A CALORÍAS, LA ENERGÍA DE 100 GRAMOS DE: Galletas (1.875J): Cerezas (250J): Filete de ternera (459J): 2ºAÑO CURSO:FÍSICAIII UNIDAD PROF. MARLON CHINCHAY H.COLEGIO HANS CHRISTIAN ANDERSENACTIVIDADES 01:La temperatura se mide gracias a los termómetros. Los termómetros tienen en su interior líquidos que sedilatan cuando absorben calor y se contraen cuando lo liberan, como el alcohol (que se usa para medir bajas temperaturas, como las de la atmósfera) o el mercurio (que se usa para temperaturas similares a las corporales). Las principales escalas que se usan para medir la temperatura son: -Escala Celsius (ºC):Es la más común. En esta escala, el punto de congelación del agua es0ºC y el de ebullición es 100ºC. -EscalaFahrenheit(ºF): Se usa sólo en algunos países anglosajones. El punto de congelación del aguaes 32ºTRANSCRIPT
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La energa
En todos estos fenmenos hay algo en comn: LA ENERGA. La energa se puede manifestar de muy diversas formas: Energa trmica, elctrica, muscular, potencial, qumica, cintica, elctrica, nuclear, etc.
La importancia de la energa es evidente, por ello la humanidad ha ido ingeniando inventos a lo largo de la historia para su utilizacin de forma eficiente.
Investiga
Qu es el efecto invernadero?
Qu relacin tiene con la energa?
Qu acciones habra que tomar
para conseguir disminuir este efecto?
: ___________________________________Nombre y apellidos: .................................................................................................._____________________Nombres y Apellidos _ SeccinSeccin: ...............____________
unidad
03 CURSO: FSICA NIVEL: 2 AO PROF: MARLON CHINCHAY I II BIMESTRE
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1. Historia
La energa a travs de la historia
El ser humano, desde sus primeros pasos en la Tierra y a travs de la historia, siempre ha buscado formas de utilizar la energa para obtener una mejor calidad de vida.
Para ello ha hecho uso de diversas formas de energa: fuego (energa qumica), velas y molinos (energa del viento o elica), ruedas hidrulicas (energa del agua o hidrulica), carbn (energa qumica), petrleo(energa qumica), nuclear (energa nuclear), etc.
El ser humano siempre ha buscado formas de obtener energa.
Histricamente:
- 350.000 a. C.: El ser humano descubre el fuego. Esto le permiti poder calentarse, cocinar los alimentos y alejar a las bestias.
- 9.000 a. C.: El ser humano domestica animales para poder comer y para utilizarlos como ayuda en el trabajo.
- 3.500 a. C.: El ser humano inventa la rueda. Otra forma de emplear la energa en beneficio propio.
- 2.000 a. C.: El ser humano inventa la vela, una forma de aprovechar la energa elica para navegar.
- 50 a. C.: El ser humano inventa la rueda hidrulica y el molino de viento, lo que supone una forma de aprovechar la energa hidrulica del agua y la elica del viento.
- 1.712: Se inventa la mquina de vapor. Esto supone un enorme avance en la Industria y en el transporte.
- 1.900-1.973: Entre 1900 y 1917 el consumo de energa aumenta enormemente, siendo el carbn la principal fuente de energa. Entre 1917 y 1973 disminuye el consumo de carbn y aumenta notablemente el de petrleo. El petrleo, adems, era fuente de muchas otras sustancias.
- 1.973-1.985: Fuerte crisis energtica: el petrleo comienza a agotarse y se comienzan a usar otras energas: nuclear, hidroelctrica, elica, solar, etc.
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En la naturaleza se observan contnuos cambios y cualquiera de ellos necesita la presencia de la energa: para cambiar un objeto de posicin, para mover un vehculo, para que un ser vivo realice sus actividades vitales, para aumentar la temperatura de un cuerpo, para encender un reproductor de MP3, para enviar un mensaje por mvil, etc.
La energa es la capacidad que tienen los cuerpos para producir cambios en ellos mismos o en otros cuerpos.
La energa no es la causa de los cambios.
Las causas de los cambios son las interacciones y, su consecuencia, las transferencias de energa.
La energa cintica
La energa cintica es la energa que tienen los cuerpos por el hecho de estar en movimiento. Su valor depende de la masa del cuerpo (m) y de su velocidad (v).
La energa cintica se mide en julios (J), la masa en kilogramos (kg) y la velocidad en metros por segundo (m/s).
La energa cintica del viento es utilizada para mover el rotor hlice de un aerogenerador y convertir esa energa en energa elctrica mediante una serie de procesos. Es el fundamento de la cada vez ms empleada energa elica.
La energa cintica es un tipo de energa mecnica. La energa mecnica es aqulla que est ligada a la posicin o al movimiento de los cuerpos. Por ejemplo, es la energa que posee un arco que est tensado o un coche en movimiento o un cuerpo por estar a cierta altura sobre el suelo.
Unidades de energa
- En el Sistema Internacional (S. I.) la energa se mide en julios (J). 1 J es, aproximadamente, la energa que hay que emplear para elevar 1 metro un cuerpo de 100 gramos.
- Calora (cal): Cantidad de energa necesaria para aumentar 1 C la temperatura de 1 g de agua. 1 cal = 4,18 J.
- Kilovatio-hora (kWh): Es la energa desarrollada por la potencia de 1000 vatios durante 1 hora. 1 kWh = 3.600.000 J.
- Tonelada equivalente de carbn: (tec): Es la energa que se obtiene al quemar 1000 kg de carbn. 1 tec = 29.300.000 J
- Tonelada equivalente de petrleo (tep): Es la energa que se obtiene al quemar 1000 kg de petrleo. 1 tep = 41900000 J
- Kilojulio y kilocalora (kJ y kcal): Son, respectivamente, 1000 J y 1000 cal. Se usan con frecuencia debido a los valores tan pequeos de J y cal.
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2. Definicin:
3. Formas de energa:
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Energa potencial Es la energa que tienen los cuerpos por ocupar una determinada posicin. Podemos hablar de energa potencial gravitatoria y de energa potencial elstica.
La energa potencial gravitatoria es la energa que tiene un cuerpo por estar situado a una cierta altura sobre la superficie terrestre. Su valor depende de la masa del cuerpo (m), de la gravedad (g) y de la altura sobre la superficie (h).
La energa potencial se mide en julios (J), la masa en kilogramos (kg), la aceleracin de la gravedad en metros por segundo al cuadrado (m/s2) y la altura en metros (m).
Por ejemplo, una piedra al borde de un precipicio tiene energa potencial: si cayera, ejercera una fuerza que producira una deformacin en el suelo.
La energa potencial elstica es la energa que tiene un cuerpo que sufre una deformacin. Su valor depende de la constante de elasticidad del cuerpo (k) y de lo que se ha deformado (x).
La energa potencial elstica se mide en julios (J), la constante elstica en newtons/metro (N/m) y el alargamiento en metros (m).
Por ejemplo, cuando se estira una goma elstica, almacena energa potencial elstica. En el momento en que se suelta, la goma tiende a recuperar su posicin y libera la energa. En esto se basa la forma de actuar de un tirachinas.
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MDULO 01 1. Lee atentamente y subraya las ideas principales.2. Elabora un organizador grfico creativo de la energa.3. Elabora un crucigrama con 15 trminos de energa4. Disea y construye una infografa (A3) de la historia de la energa en Per.5. Realizar un cuadro comparativo sobre las formas de energa.
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4. Tipos de energaEnerga trmica
La Energa trmica se debe al movimiento de las partculas que constituyen la materia. Un cuerpo a baja temperatura tendr menos energa trmica que otro que est a mayor temperatura.
Un cuerpo posee mayor cantidad de energa trmica cuanto ms rpido es el movimiento de sus partculas.
La transferencia de energa trmica desde un cuerpo a mayor temperatura (mayor velocidad de sus partculas) hasta un cuerpo a menor temperatura (menor velocidad de sus partculas) se denomina calor.
Energa elctrica
La Energa elctrica es causada por el movimiento de las cargas elctricas en el interior de los materiales conductores. Esta energa produce, fundamentalmente, tres efectos: luminoso, trmico y magntico. Por ejemplo, la transportada por la corriente elctrica en nuestras casas y que se manifiesta al encender una bombilla.
La energa elctrica se manifiesta como corriente elctrica, mediante movimiento de electrones en un circuito.
La energa elctrica es muy utilizada, ya que permite su transformacin en energa trmica, lumnica, mecnica,...
Energa radiante
La Energa radiante es la que poseen las ondas electromagnticas como la luz visible, las ondas de radio, los rayos ultravioleta (UV), los rayos infrarrojo (IR), etc. La caracterstica principal de esta energa es que se puede propagar en el vaco, sin necesidad de soporte material alguno. Ejemplo: La energa que proporciona el Sol y que nos llega a la Tierra en forma de luz y calor.
La energa radiante es energa electromagntica que puede viajar en el vaco.
La energa radiante es un conjunto de ondas electromagnticas que viajan a la velocidad de la luz.
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Energa qumica
Es la energa que poseen las sustancias qumicas y puede ponerse de manifiesto mediante una reaccin qumica.
Las reacciones qumicas se clasifican en exotrmicas y endotrmicas.
Una reaccin exotrmica es aqulla que libera energa.
Una reaccin endotrmica es aqulla que absorbe energa.
La combustin de sustancias como el butano es un ejemplo de reaccin exotrmica. La energa liberada se emplea en calentar agua. Por el contrario, las reacciones endotrmicas se emplean cuando se desea enfriar algo.
Energa nuclear
Es la energa que proviene de las reacciones nucleares o de la desintegracin de los ncleos de algunostomos.
Las reacciones nucleares que liberan energa son: la de fisin nuclear y la de fusin nuclear.
En estas reacciones se produce energa por la relacin de equivalencia existente entre la masa y la energa:
E = m c2
E es la energa, se mide en julios (J), m es la masa y se mide en kilogramos (kg) y c es la velocidad de la luz (300.000.000 m/s)..
La fusin nuclear es un proceso en el que 2 tomos pequeos se unen, dando lugar a un tomo ms grande y al desprendimiento de gran cantidad de energa. As obtienen energa las estrellas.
La fisin nuclear es un proceso en el que un ncleo de un tomo de uranio o plutonio se rompe en dos ncleos ms pequeos, libera neutrones (que rompen otros ncleos) y grandes cantidades de energa.
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4. Transformaciones de laenerga
Transformaciones de la energa
La Energa se encuentra en una constante transformacin, pasando de unas formas a otras. La energa siempre pasa de formas "ms tiles" a formas "menos tiles". La utilidad se refiere a capacidad para poder realizar un trabajo.
Las transformaciones de energa estn presentes en todos los fenmenos que ocurren en la naturaleza.
Por ejemplo, el motor de un coche produce un cambio de energa qumica (contenida en la gasolina y liberada en su combustin) en energa cintica.
Principio de conservacin de la energa
El Principio de conservacin de la energa indica que la energa no se crea ni se destruye; slo se transforma de unas formas en otras. En estas transformaciones, la energa total permanece constante; es decir, la energa total es la misma antes y despus de cada transformacin.
En el caso de la energa mecnica se puede concluir que, en ausencia de rozamientos (si existe rozamiento, parte de la energa se degrada en forma de calor y la energa mecnica del sistema no se conserva) y sin intervencin de ningn trabajo externo, la suma de las energas cintica y potencial permanece constante. Este fenmeno se conoce con el nombre de Principio de conservacin de la energa mecnica.
Em = Ec + Ep = constante
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5. Fuentes de energa
Una fuente de energa es cualquier material o recurso natural del cual se puede obtener energa, bien para utilizarla directamente, o bien para transformarla.
Las fuentes de energa se clasifican en dos grandes grupos: renovables y no renovables; segn sean recursos "ilimitados" o "limitados".
Las fuentes de energa tambin se clasifican en contaminantes (si generan residuos que contaminan, como el carbn o el petrleo) y limpias (si no generan residuos contaminantes, como la elica o la solar).
Energas renovables
Las Fuentes de energa renovables son aquellas que, tras ser utilizadas, se pueden regenerar de manera natural o artificial. Algunas de estas fuentes renovables estn sometidas a ciclos que se mantienen de forma ms o menos constante en la naturaleza.
Existen varias fuentes de energa renovables, como son:
Energa mareomotriz (Mareas) Energa hidrulica (Embalses y presas) Energa elica (Viento) Energa solar (Sol) Energa de la biomasa (Vegetacin)
Energa mareomotriz
La Energa mareomotriz es la producida por el movimiento de las masas de agua, generado por las subidas y bajadas de las mareas, as como por las olas que se originan en la superficie del mar por la accin del viento.
Ventajas: Es una fuente de energa fcil de usar y de gran disponibilidad.
Inconvenientes: Slo pueden estar en zonas martimas, pueden verse afectadas por desastres climatolgicos, dependen de la amplitud de las mareas y las instalaciones son grandes y costosas.
El coste econmico y ambiental de instalar los dispositivos para su proceso han impedido una proliferacin notable de este tipo de energa.
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Energa hidrulica
La Energa hidrulica es la producida por el agua retenida en embalses o pantanos a gran altura (que posee energa potencial gravitatoria). Si en un momento dado se deja caer hasta un nivel inferior, esta energa se convierte en energa cintica y, posteriormente, en energa elctrica en la central hidroelctrica.
Ventajas: Es una fuente de energa limpia, sin residuos y fcil de almacenar. Adems, el agua almacenada en embalses situados en lugares altos permite regular el caudal del ro.
Inconvenientes: La construccin de centrales hidroelctricas es costosa y se necesitan grandes tendidos elctricos. Adems, los embalses producen prdidas de suelo productivo y fauna terrestre debido a la inundacin del terreno destinado a ellos.
Energa elica
La Energa elica es la energa cintica producida por el viento. se transforma en electricidad en unos aparatos llamados aerogeneradores (molinos de viento especiales).
Ventajas: Es una fuente de energa inagotable y, una vez hecha la instalacin, gratuita. Adems, no contamina: al no existir combustin, no produce lluvia cida, no contribuye al aumento del efecto invernadero, no destruye la capa de ozono y no genera residuos.
Inconvenientes: Es una fuente de energa intermitente, ya que depende de la regularidad de los vientos. Adems, los aerogeneradores son grandes y caros.
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Energa solar
La Energa solar es la que llega a la Tierra en forma de radiacin electromagntica (luz, calor y rayos ultravioleta principalmente) procedente del Sol, donde ha sido generada por un proceso de fusin nuclear. El aprovechamiento de la energa solar se puede realizar de dos formas: por conversin trmica (consiste en transformar la energa solar en energa trmica almacenada en un fludo) de alta temperatura (sistema fototrmico) y por conversin fotovoltica (consiste en la transformacin directa de la energa luminosa en energa elctrica) (sistema fotovoltaico).
Ventajas: Es una energa no contaminante y proporciona energa barata en pases no industrializados.
Inconvenientes: Es una fuente energtica intermitente, ya que depende del clima y del nmero de horas de Sol al ao. Adems, su rendimiento energtico es bastante bajo.
Energa de la biomasa
La Energa de la biomasa es la que se obtiene de los compuestos orgnicos mediante procesos naturales. Con el trmino biomasa se alude a la energa solar, convertida en materia orgnica por la vegetacin, que se puede recuperar por combustin directa o transformando esa materia en otros combustibles, como alcohol, metanol o aceite. Tambin se puede obtener biogs, de composicin parecida al gas natural, a partir de desechos orgnicos.
Ventajas: Es una fuente de energa limpia y con pocos residuos que, adems son biodegradables. Tambin, se produce de forma continua como consecuencia de la actividad humana.
Inconvenientes: Se necesitan grandes cantidades de plantas y, por tanto, de terreno. Se intenta "fabricar" el vegetal adecuado mediante ingeniera gentica. Su rendimiento es menor que el de los combustibles fsiles y produce gases, como el dixido de carbono, que aumentan el efecto invernadero.
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Energas no renovables
Las Fuentes de energa no renovables proceden de recursos que existen en la naturaleza de forma limitada y que pueden llegar a agotarse con el tiempo. Las ms importantes son:
Combustibles fsiles (Petrleo, carbn y gasnatural).
Energa nuclear (Fisin y fusin nuclear).
Combustibles fsiles
Los Combustibles fsiles (carbn, petrleo y gas natural) son sustancias originadas por la acumulacin, hace millones de aos, de grandes cantidades de restos de seres vivos en el fondo de lagos y otras cuencas sedimentarias.
Ventajas: Es una fuente de energa fcil de usar y de gran disponibilidad.
Inconvenientes: Emisin de gases contaminantes que aceleran el "efecto invernadero" y el probable agotamiento de las reservas en un corto-medio plazo.
El combustible fsil puede usarse quemndolo para obtener energa trmica o movimiento y tambin puede emplearse para obtener electricidad en centrales trmoelctricas.
Energa nuclear
La Energa nuclear es la energa almacenada en el ncleo de los tomos, que se desprende en la desintegracin de dichos ncleos.
Una central nuclear es una central elctrica en la que se emplea uranio-235, que se fisiona en ncleos de tomos ms pequeos y libera una gran cantidad de energa, la cual se emplea para calentar agua que, convertida en vapor, acciona unas turbinas unidas a un generador que produce la electricidad.
Ventajas: Pequeas cantidades de combustible producen mucha energa.
Inconvenientes: Se generan residuos radiactivos de difcil eliminacin.
Consumo de energa
Las personas empleamos la energa contnuamente, para cualquier actividad que realizamos: desde desplazarnos con el coche hasta enfriar los alimentos con el frigorfico. Es responsabilidad de todos el no desperdiciar la energa, teniendo un consumo mucho ms responsable: no dejar las luces encendidas, usar la lavadora a carga completa, emplear el transporte pblico, etc.
Toda la energa que consumimos requiere una obtencin y, para ello, hay que contaminar, generar residuos, etc., lo cual provoca daos medioambientales que nos afectan a todos. Uno de los problemas medioambientales ms preocupantes es el efecto invernadero. Los pases industrializados firmaron en 1997 el protocolo de Kioto para combatirlo.
El efecto invernadero es un fenmeno por el cual determinados gases retienen parte de la energa que el suelo emite por haber sido calentado por la radiacin solar. Este efecto se est viendo acelerado por la emisin de CO2 por parte de numerosas centrales energticas en la combustin de carbn, petrleo o gas natural.
El protocolo de Kioto es un acuerdo internacional que tiene por objetivo reducir las emisiones de varios gases que aumentan el efecto invernadero y son responsables del calentamiento global del planeta.
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MODULO 02:
MODULO 03:
1. Elabora 10 ejemplos de las transformaciones de la energa, acompaados de imgenes.
MODULO 04:
2. Investiga y realiza un cuadro sobre el tipo de energa que usa el Per y el por qu nos seemplean otros tipos de energas.
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2. Elabora un cuadro compartivo de los beneficios y perjuicios del uso de cada tipo de energa.
3. Elabora un mapa mental de los tipos de energa.
1. Lee atentamente y subraya las ideas principales del tema: tipos de energa.
4. Investiga sobre la energa que se emplean en los viajes espaciales y cual es la velocidadmxima que pueden alcanzar en la actualidad. Imagen.
5. Investiga cuntos aos nos demorariamos en salir de nuestro sistema solar, llegar al planetasaturno, y la estrella ms cercana, viajando con la energa actual. Fundamenta cada respuestay acompaalo de imgenes.
2. Investiga y realiza un esquema sobre qu tipos de transformaciones de energa se llevan acaboen una central hidroelctrica. Agregar imgenes.
3. Elabora un video creativo en donde expliques la transformacin de la energa en la digestinde los alimentos.
3. Elabora un esquema creativo sobre las fuentes de energa.
4. Investiga y elabora un trptico sobre el tipo de energa que se emplea en las radiogrfias ycomo funciona.
1. Investiga y realiza un esquema sobre 2 desastres nucleares en el mundo.
4. Investiga y elabora un trptico sobre los aportes de Einsten al tema de la energa.
5. Disea y contruye un experimento en donde se refleje los temas tratados de la unidad.