Dirección General
descargar 0.72 Mb.
|
Plano Inclinado: Es una de las maquinas simples mas antiguas y mas útiles. Consiste en una rampa que tiene cierta elevación, se aplica una fuerza para vencer la resistencia vertical del peso del objeto a levantar. Dada la conservación de la energía, cuando el ángulo del plano inclinado es más pequeño se puede levantar más peso con una misma fuerza aplicada pero, a cambio, la distancia a recorrer será mayor. Fuente: http://www.abcpedia.com/construccion/maquinas La rueda: permite el desplazamiento del cuerpo al que está unido su eje disminuyendo las fuerzas de rozamiento, al disminuir las superficies en contacto. Las ruedas dentadas también trasportan el movimiento y la fuerza o par de giro. Fuente: http://www.sheldonbrown.com/images/wheel36.gif La manivela: transforma el movimiento giratorio de la manivela en uno alternativo de la biela; ambas se mueven en el mismo plano y un giro regular de la manivela da lugar a un movimiento alternativo de la biela. La relación de fuerzas es más compleja que en otros casos, porque a ángulos de giro de la manivela iguales no corresponden avances de la biela iguales. Fuente: http://img.nauticexpo.es/images_ne/photo-g/manivela-de-winche La cuña: transforma una fuerza vertical en dos horizontales antagonistas. El ángulo de la cuña determina la proporción entre las fuerzas aplicada y resultante, de un modo parecido al plano inclinado. Fuente: http://www.rochestermexico.com/imgs/cunaspost.jpg Tuerca husillo: El mecanismo tuerca husillo trasforma un movimiento giratorio aplicado a un volante o manilla, en otro rectilíneo en el husillo, mediante un mecanismo de tornillo y tuerca. La fuerza aplicada por la longitud de la circunferencia del volante ha de ser igual a la fuerza resultante por el avance del husillo. Dado el gran desarrollo de la circunferencia y el normalmente pequeño avance del husillo, la relación entre las fuerzas es muy grande. Fuente: http://images.google.co.cr/images?hl=es&source=hp&q=tuerca+husillo Trabajo El trabajo es una magnitud. En mecánica clásica, el trabajo que realiza una fuerza se define como el producto de ésta por el camino que recorre su punto de aplicación y por el coseno del ángulo que forman la una con el otro.[1] El trabajo es una magnitud física escalar que se representa con la letra  (del inglés Work) y se expresa en unidades de energía, esto es en julios o joules (J) en el Sistema Internacional de Unidades.Matemáticamente lo expresamos en la forma:  Mediaciones de aprendizaje Defina movimiento y sistema de referencia. Diferencie entre distancia recorrida, desplazamiento y trayectoria. Ilustre cada una de los tipos de trayectorias. Diferencie entre velocidad y rapidez Si se desea viajar a Turrubares, a una velocidad de 70 km/h una distancia de 26 km, cuanto tiempo se tardara en llegar. Si Kimberlyn le da dos vueltas a la plaza de 750m, cual es su desplazamiento y cual su trayectoria. Calcule la velocidad de un cuerpo que recorre una distancia hacia el sur de 40m en 20mimutos. Defina fuerza y su unidad en el SI. Explique los elementos de una fuerza. Calcule la fuerza realizada, de un objeto que presenta una aceleración de 20m/s2, y tiene una masa de 200g. Exprese su respuesta en unidades del SI. Defina trabajo, y su formula matemática para calcularlo, cual es la unidad en el SI. Explique que es una maquina y los tipos analizados en la unidad. BIBLIOGRAFÍA Y WEBGRAFÍA Retana Vindas José Manuel. Vílchez Badilla Juan Carlos. Ciencias 7, San Jose, Costa Rica. Santillana. Enciclopedia Encarta. Enciclopedia Temática Universal Océano Enciclopedia SALVAT tomos 8 y 13. Es.wikipedia.orghttp://images.google.co.cr/images?um=1&hl=es&rlz=1r2skpb_escr342&q=sistema%20internacional%20de%20unidades&ie=utf-8&sa=n&tab=wi/.../unidades_básicas_del_sistema_internacional. Consultado 20 febrero 2010. http://images.google.com.co/imgres?imgurl=http://www.canalkids.com.br/cultura/ciencias/biologia/ consultado 7 de febrero 2010. http://images.google.es/imgres?imgurl=http://www.jf.net23.net/ consultado 7 de febrero 2010. http://img.nauticexpo.es/images_ne/photo-g/manivela-de-winche. Consultado 20 febrero http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/ consultado 7 de febrero http://www.abcpedia.com/construccion/maquinas . Consultado 20 febrero http://www.rochestermexico.com/imgs/cunaspost.jpg . Consultado 20 febrero http://www.sheldonbrown.com/images/wheel36.gif . Consultado 20 febrero Www.google.com. Consultado 20 febrero Www.misimagenes.co.cr. Consultado 20 febrero www.profesorenlinea.cl/imagenfisica/palanca007.jpg Www.wikipediaenciclopedia.com. Consultado 20 febrero V UNIDAD ENERGIA Capítulo 5 Energía Objetivo General En esta unidad se espera que usted logre: Analizar formas y transformaciones de la energía y determinar su importancia en nuestra vida, en el desarrollo del país y la necesidad de su adecuada utilización. Analizar la influencia del Sol y sus efectos en nuestro planeta, y valorar su importancia como fuente de energía limpia. Contenidos Formas y transformaciones de la energía. Energía Potencial y Cinética. Ley de conservación de la materia y la energía. La energía y el trabajo. Uso racional de la energía. La energía solar Fuente de vida en el planeta. Aplicación doméstica e industria y su importancia como alternativa de energía limpia. Efecto de las radiaciones solares en las personas: insolación o golpe de calor Introducción Esta unidad trata sobre las diferentes fuentes, formas, transformaciones de la energía, además de su importancia. Además se pretende que el estudiante se de cuenta de lo importante que es usar racionalmente las formas de la energía y la importancia que tiene para nuestro país. Este trabajo está hecho para que nos pongamos a pensar en todo lo que tenemos y a veces no le damos buen uso, pero no solo dice sobre lo bueno, también nos dice sobre las desventajas de algunas formas de energía. La energía es un tema muy importante en la vida cotidiana de todas las personas del mundo ya que dependemos de la misma día a día para nuestras labores. Siendo así indispensable en nuestra vida de igual forma la energía tiene que pasar por varios procesos importantes para que llegue a nuestras casas como energía eléctrica y la podemos usar de manera adecuada en diferentes ocasiones. De igual forma se explican mas temas relacionados con la energía en nuestra vida, formas de conservación, calor y temperatura, y uso racional de la energía. Lectura Reflexiva Cuento sobre la energía: Había una vez unos niños llamados Uranium y Uranita ellos estaban buscando una casa para vivir porque sus padres le abandonaron en un orfanato de minerales y a todos los niños menos ellos los habían adoptado por lo tanto se escaparon. Estaban caminando por un monte cuando encontraron una central térmica pero lo único que consiguieron allí es que casi les chamuscaran, inmediatamente se fueron porque sabia que ese no era su sitio. Caminaron y encontraron una central eólica, nada mas acercarse le succionó los aerogeneradores, intentaron huir pero eran incapaces de hacerlo hasta que en un momento de descuido pudieron huir. A la semana siguiente llegaron a un río y encontraron una central hidráulica preguntaron y les dijeron que entraran a ayudarles cuando la turbina intentó destrozarlos. Se colaron por una tubería y entonces les dejo en la orilla del mar. Al horizonte divisaron una central mareomotriz, pero allí no servían para nada, lo único que hacían era potar por el vaivén de las olas. Se fueron, caminaron y caminaron hasta encontraron un campo de placas fotovoltaicas. Estuvieron allí para ver si podían hacer algo y ver si ese era su sitio donde poder vivir. Lo único que consiguieron es abrasarse al Sol. Llegaron a la entrada de una mina y encontraron a otra barra de uranio abandonada le preguntaron qué hacía allí, y les dijo que se había escapado de la mina, que es donde ella vivía antes. Ellos les contestaron que también se habían escapado de un orfanato de minerales. Decidieron irse juntos a buscar una casa donde vivir y estar a gusto. Se hicieron muy buenos amigos e incluso como verdaderos hermanos. Un día fueron a una biblioteca municipal y buscaron datos de sus familias, abrieron un libro de familias y se dieron cuenta de que eran hermanos de sangre. Siguieron con la búsqueda de su casa y a lo lejos vieron unas chimeneas gigantes echando vapor de agua, fueron y vieron que ponía en un cartel se da casa gratis a barras de uranio, decidieron entrar y se dieron cuenta que era una central nuclear. Su viaje había acabado por fin encontraron su casa, todo era perfecto: había amigos, se estaba fresquito con el vapor de agua y nos trataban como oro en paño hasta el fin de nuestros días. Lo que nosotros no sabíamos es que cuando se nos acabase la energía nos meterían en contenedores anti radiactivos y nos enterrarían en una cueva subterráneas íbamos en el camión tuvimos un accidente al lado de un acantilado que estaba junto a un río, el camión volcó con nosotros dentro .todo estaba muy oscuro y no se veía el exterior, pasamos largo tiempo en el interior del contenedor sin saber que había sido del mundo y como acabaríamos. Un día hubo un gran temblor y poco después un enorme golpe, de sopetón se abrió la tapa del contenedor y pudimos salir pero entonces nuestros cuerpos empezaron a teñir el río de un verde fluorescente y los peces que pasaban a nuestro lado empezaban a mutar, le salían a algunos tres ojos, a otros 4 aletas e incluso algunos reventaron, no sabíamos que pasaba ni porque lo único que sabíamos es que todo aquello era por nuestra culpa. Poco a poco se nos fueron agotando las fuerzas y caímos en un largo sueño del que nunca despertaríamos. ÁNGEL MEDINA CRUZMIGUEL ÁŃGEL GARCÍA MÉNDEZ http://master-rol.blogspot.com/2008/04/cuento-sobre-la-energia.html "Luz que ahorramos, luz que damos" "Si ahorramos hoy, tendremos mañana” La energía se produce y se emplea por todos los seres vivos. La mejor forma de demostrarlo es dirigiendo la observación hacia las personas, animales, plantas , que estén realizando algún trabajo gracias al empleo de diferentes manifestaciones de la energía .La energía es única, los movimientos son diferentes. La energía se manifiesta de acuerdo con el movimiento . El sol es la principal fuente de calor de la tierra y de toda la energía que pone en marcha la maquinaria atmosférica, es una fuente natural que nos proporciona energía en forma de luz y de calor. Esquema de ideas Energía Concepto de energía El término energía (fuerza de acción o fuerza trabajando) tiene diversas acepciones y definiciones, relacionadas con la idea de una capacidad para obrar, transformar o poner en movimiento. En física, «energía» se define como la capacidad para realizar un trabajo. En tecnología y economía, «energía» se refiere a un recurso natural (incluyendo a su tecnología asociada) para extraerla, transformarla, y luego darle un uso industrial o económico. Energía es entonces la capacidad de un cuerpo para producir transformaciones en un sistema, como por ejemplo realizar trabajo. La energía, al igual que el trabajo, se mide en julios (J) La energía es una magnitud que indica la capacidad de un cuerpo para realizar un trabajo, y se manifiesta cuando se producen transformaciones de la misma. La energía, aun siendo única se puede presentar en la naturaleza bajo diversas formas, capaces de transformarse unas en otras cumpliendo una ley fundamental, la ley de la conservación de la energía. El aire en reposo no tiene la misma energía que el aire en movimiento. Cuando el aire se mueve puede producir, por ejemplo, un cambio en el estado de movimiento de las aspas de un molino; se dice que el aire tiene "energía cinética". La energía cinética está asociada al movimiento de los cuerpos. La posición de los cuerpos en la tierra también es una forma de energía denominada "energía potencial gravitatoria". No tiene la misma energía potencial el agua que se encuentra en un depósito en el tejado de una casa y el agua que se encuentra en el mismo depósito pero en el sótano de la casa. La suma de las energías cinéticas y potenciales de un cuerpo se denomina genéricamente "energía mecánica”. La naturaleza, temperatura y masa de un cuerpo también define un tipo de energía denominado "energía interna". En el caso de la temperatura, podemos decir que un cuerpo caliente tiene más energía que un cuerpo frío. En cuanto a la naturaleza de la sustancia y su masa, podemos poner el ejemplo del petróleo y el carbón, sustancias de las que se puede obtener una gran cantidad de energía aunque no la misma. Para obtener la misma energía que la obtenida de 1000 Kg. de petróleo hacen falta unos 1400 Kg. de carbón, por tanto, podemos decir que el petróleo tiene más energía interna por unidad de masa que el carbón. No se puede olvidar la "energía eléctrica", asociada al movimiento de las cargas eléctricas a través de un circuito. La cantidad de energía eléctrica depende de la intensidad de corriente, el voltaje y el tiempo que esté pasando la corriente por un determinado aparato eléctrico. Existen otras formas de energía que no están relacionadas con el tema tratado en este artículo, son la energía radiante y la energía nuclear. Todas las formas de energía mencionadas son generales e incluyen otras formas de energía más específicas, por ejemplo, la energía solar es una forma de energía radiante, la energía eólica es una forma de energía cinética, etc. Otro hecho importante respecto a la energía es su transformación. La energía asociada a un sistema puede aumentar o disminuir en él cuando se realiza un cambio. Veamos un ejemplo: un obrero está subiendo un saco de yeso desde la planta baja hasta el primer piso. En este caso, la energía interna del obrero disminuye, mientras que la energía potencial gravitatoria del saco y la del propio obrero aumenta al subir desde la planta baja hasta el primer piso. De forma simplificada se dice que parte de la energía interna del obrero se ha transformado en energía potencial gravitatoria del saco de yeso y del obrero. Esta transformación de la energía es total, no hay pérdidas y permite establecer el conocido principio de conservación de la energía: "la energía ni se crea ni se destruye, sólo se transforma". Hay situaciones en las que parece que esto nos es así, es decir, no se cumple el principio de conservación. Por ejemplo: cuando sembramos un campo de trigo en la cosecha se recoge mucho más trigo (energía interna) que la semilla que se utilizó. Otro ejemplo: cuando llueve y se llena un pantano aparece energía potencial del agua. ¿De dónde procede dicha energía? En ambos casos el aporte de energía procede del Sol, capaz de evaporar el agua de ríos y mares dando lugar a las nubes que permiten llenar el pantano y de que las plantas, a través de la fotosíntesis, sean capaces de crecer. Para terminar de definir conceptos, es necesario hablar desde el punto de vista físico del trabajo y del calor. Para que la energía se transfiera entre los sistemas éstos deben interaccionar entre sí. Cuando la interacción es de tipo mecánico, es decir, mediante la actuación de una fuerza (como en el caso anterior del obrero que sube el saco de yeso desde la planta baja hasta el primer piso) la transferencia de energía entre un cuerpo y otro se denomina trabajo. Mientras se realiza trabajo sobre un cuerpo, se produce una transferencia de energía al mismo (la energía interna del obrero se está transformando en energía potencial del saco y en energía potencial del propio obrero), por lo que puede decirse que el trabajo es energía en tránsito. Estados generales de la energía Energía nuclear Es la energía liberada durante la fisión o fusión de núcleos atómicos. Las cantidades de energía que pueden obtenerse mediante procesos nucleares superan ampliamente a las que pueden lograrse mediante procesos químicos, que sólo implican las regiones externas del átomo. Es un tipo de energía potencial. Es la energía contenida en los núcleos de los átomos que mantienen unidas sus partículas. El tipo de fuerza que se encuentra dentro del núcleo del átomo; es una fuerza fundamental, de gran poder. Esta energía enlaza los protones, neutrones y otras partículas contenidas dentro del núcleo del átomo.  (http://images.google.com/images?q=energia%20nuclear)Biomasa La biomasa es el conjunto de materia orgánica renovable de origen vegetal, animal o procedente de la transformación natural o artificial de la misma. Esta variedad de posibles materiales tiene como nexo común el derivar directa o indirectamente del proceso de fotosíntesis.  (http://www.monografias.com/trabajos47/bloques-combustibles/Image3349.gif)Energía hidráulica El aprovechamiento de la energía potencial del agua para producir energía eléctrica constituye en esencia la energía hidroeléctrica. Se trata de un recurso renovable y autóctono. El conjunto de instalaciones e infraestructura para aprovechar este potencial se denomina central hidroeléctrica. Corresponde a la energía potencial que tiene el agua, y que puede ser utilizada para obtener otras transformaciones energéticas: esta es un tipo de energía limpia. La energía hidráulica también sirve para mover molinos, y otras aplicaciones más.  (http://www.iriguibel.com/hidraulica.jpg)Energía eólica La energía del aire se conoce como energía eólica. Es un tipo de energía cinética que hace funcionar los molinos de viento, las veletas y los aerogeneradores. Un problema en el uso de la energía eólica reside en el carácter fluctuante de las corrientes de viento, por lo que no se puede asegurar un suministro regular. Es un tipo de energía que se manifiesta debido al movimiento del aire, o sea el viento. Dentro de las formas generales de la energía, corresponden a un tipo de energía cinética. Este tipo de energía es limpia, ya que no genera desechos indeseables. Aquí en Costa Rica se ha aprovechado por medio del uso de molinos movidos por el viento, en la provincia de Guanacaste, y esta a su vez se transforma en energía eléctrica.  (http://www.monografias.com/trabajos36/energia-eolica/Image5261.gif) Energía geotérmica Es aquella energía que puede ser obtenida por el hombre mediante el aprovechamiento del calor del interior de la Tierra. Es liberada en forma de calor desde el interior de la tierra. Se puede aprovechar directamente ese calor, o se puede utilizar para generar electricidad. Una de sus principales fuentes son los volcanes, el volcán Miravalles es una gran fuente de energía para nuestro país.  (http://csgmb.files.wordpress.com/2009/05/articles-3982_recurso_21.jpg)Energía del mar Los mares y los océanos son inmensos colectores solares de los que extraer energía de orígenes diversos.  (http://www.moveyourmind.es/wp-content/uploads/2008/11/mareomotriz.jpg) Energía de las mareas La energía estimada que se disipa por las mareas es del orden de 22000 TWh. De esta energía se consideran recuperables unos 200 TWh.  (http://2.bp.blogspot.com/_JG-TEpvZJC4/SW3Lc9WnyOI/AAAAAAAAABc/NAvsXRdgAtw/s400/seagen.jpg) Energía térmica oceánica La explotación de las diferencias de temperatura de los océanos ha sido propuesta multitud de veces. El más conocido pionero de esta técnica fue el científico francés George Claudi, que invirtió toda su fortuna, obtenida por la invención del tubo de neón, en una central de conversión térmica.  (http://4.bp.blogspot.com/_L0smaf6gXRc/R8ULckci3jI/AAAAAAAAAwQ/NvmXj83m5Oo/s400/sea-solar-plant_7548.jpg) Energía mareomotriz Las olas del mar son un derivado terciario de la energía solar. El calentamiento de la superficie terrestre genera viento y el viento genera las olas. La tecnología de conversión de movimiento oscilatorio de las olas en energía eléctrica se fundamenta en que la ola incidente crea un movimiento relativo entre un absorbedor y un punto de reacción que impulsa un fluido a través del generador.  (http://www.fisicanet.com.ar/energias/nuclear/en14/nuclear_17.jpg) Energía química Es un tipo de energía nuclear. A diferencia de la energía nuclear, la química es la energía que mantiene unidos los átomos entre si para formar moléculas. Esta se encuentra en materiales combustibles como madera, carbón vegetal, gas natural, petróleo, madera y otros. Esta energía se puede utilizar, ya que al llevarse a cabo de proceso de combustión, los enlaces químicos se rompen, liberando esa energía. La energía química también ha sido utilizada para muchos fines, tanto en la industria como en el hogar, pero ha sido la causante del aumento en el calentamiento global y por lo tanto del efecto invernadero. Se denomina química a la ciencia que estudia la composición, estructura y propiedades de la materia, como los cambios que ésta experimenta durante las reacciones químicas y su relación con la energía.  (http://www.maph49.galeon.com/foto/foto1.gif)Energía eléctrica Se denomina energía eléctrica a la forma de energía que resulta de la existencia de una diferencia de potencial entre dos puntos, lo que permite establecer una corriente eléctrica entre ambos —cuando se les coloca en contacto por medio de un conductor eléctrico—para obtener trabajo. Esta energía corresponde, a la energía cinética que poseen los electrones al transmitirse, por medio de materiales llamados conductores, en el caso de los sólidos. Es quizá el tipo de energía más utilizado, ya que la mayoría de las actividades que se realizan en la vida diaria la requieren. Es un tipo de energía limpia y debido a la gran cantidad de aplicaciones que tiene, es que el hombre ha tratado de utilizar la mayor cantidad de fuentes de energía para obtenerla.  (http://www.cecu.es/campanas/medio%20ambiente/res&rue/htm/guia/img/image007.gif) Energía hidroeléctrica Energía que se obtiene de la caída del agua desde cierta altura a un nivel inferior, lo que provoca el movimiento de turbinas, responsables de producir electricidad. La hidroelectricidad es un recurso natural disponible en las zonas que presentan suficiente cantidad de agua. Energía calórica Esta energía se obtiene cuando dos cuerpos con diferente temperatura, se ponen en contacto, de tal forma que esta viaja del cuerpo, con mayor temperatura, hacia el cuerpo con menor temperatura. Al irse transmitiendo esta energía, hacia el cuerpo de menor temperatura, las moléculas y átomos que lo forman, empiezan vibrar, cada vez más rápido, por lo que es una forma de energía cinética. Energía solar Es la energía de la cual dependen muchas de las otras. Corresponde a la energía obtenida directamente del sol, y debido a que también es una energía limpia, cada vez más utilizada para innumerables aplicaciones. La energía solar es utilizada por las plantas para la realización del proceso de fotosíntesis, por lo que esta energía es básica para la vida. Energía luminosa Este tipo de energía es aquel que se transmite por medio de radiaciones en forma de luz. Esta energía se obtiene de muchas fuentes. La luz es una onda electromagnética que tiene varias características. Hay varios tipos de luz, como por ejemplo, la luz visible que es aquella que puede ser captada por el ojo humano, la luz infrarroja, que tiene menor energía que la luz visible, y la ultra violeta. Energía sonora Corresponde a la energía transmitida por medio de ondas mecánicas, que hacen vibrar al aire y a los objetos, por los que estas pasan. Este tipo de energía se encuentra en casi todas las actividades diarias. La Acústica es la parte de la física que se ocupa del estudio del sonido en sus aspectos cualitativo y cuantitativo. Energía magnética Permite a algunos cuerpos atraer o repeler ciertos materiales, como cuando un imán atrae objetos de hierro. En la industria se usa, por ejemplo, para levantar objetos muy pesados mediante electroimanes muy potentes. Diferencia entre energía cinética y potencial La energía cinética es la energía que posee un cuerpo de masa por encontrarse en movimiento. La energía potencial puede pensarse como la energía almacenada en un sistema, o como una medida del trabajo que un sistema puede entregar.  (http://ar.kalipedia.com/kalipediamedia/cienciasnaturales/media/200709/24/fisicayquimica/20070924klpcnafyq_86.Ees.SCO.pn) Transformaciones de la energía  Fuentes de energía Nuclear Energía liberada durante la fisión o fusión de núcleos atómicos. Las cantidades de energía que pueden obtenerse mediante procesos nucleares superan con mucho a las que pueden lograrse mediante procesos químicos, que sólo implican las regiones externas del átomo. La energía de cualquier sistema, ya sea físico, químico o nuclear, se manifiesta por su capacidad de realizar trabajo o liberar calor o radiación. La energía total de un sistema siempre se conserva, pero puede transferirse a otro sistema o convertirse de una forma a otra. Esta energía es resultado, por la relación de equivalencia masa-energía, de reacciones de los núcleos de ciertos elementos ligeros (fusión) o pesados (fisión). En la actualidad se produce mediante la fisión de átomos de uranio o de átomos de plutonio resultantes de la transmutación del uranio. La fisión desprende calor que, en general, se transforma inmediatamente en energía mecánica y, después, en energía eléctrica.  (http://centros6.pntic.mec.es/cea.pablo.guzman/lecciones_fisica/nuclear.gif)Ventajas y Desventajas de la Energía Solar Ventajas Es energía no contaminante. Proviene de una fuente de energía inagotable. Es un sistema de aprovechamiento de energía idóneo para zonas donde el tendido eléctrico no llega (campo, islas), o es dificultoso y costoso su traslado (conviene a mas de 5 Km). Los sistemas de captación solar son de fácil mantenimiento. El costo disminuye a medida que la tecnología va avanzando (el costo de los combustibles aumenta con el paso del tiempo porque cada vez hay menos). Desventajas El nivel de radiación fluctúa de una zona a otra y de una estación del año a otra, en nuestra zona varía un 20% de verano a invierno). Para recolectar energía solar a gran escala se requieren grandes extensiones de terreno. Requiere gran inversión inicial. Se debe complementar este método de convertir energía con otros. Los lugares donde hay mayor radiación, son lugares desérticos y alejados, (energía que no se aprovechara para desarrollar actividad agrícola o industrial, etc.).  (http://www.viajarapuntacana.com/sol%20fotos/sol.jpg) Ley de la conservación de la materia y energía “LA MATERIA NO SE CREA NI SE DESTRUYE SOLO SE TRANSFORMA” La Ley de Conservación de la Masa o Ley de Conservación de la Materia o Ley Lomonósov-Lavoisier es una de las leyes fundamentales en todas las ciencias naturales. Fue elaborada por Mijaíl Lomonósov en 1745 y por Antoine Lavoisier en 1785. Establece un punto muy importante: “En toda reacción química la masa se conserva, es decir, la masa consumida de los reactivos es igual a la masa obtenida de los productos. Ley de conservación de la energía Esta ley es una de las leyes fundamentales de la física y su teoría se trata de que la energía no se crea ni se destruye, únicamente se transforma (ello implica que la masa en ciertas condiciones se puede considerar como una forma de energía .En general, no se tratará aquí el problema de conservación de masa en energía ya que se incluye la teoría de la relatividad). La ley de conservación de la energía afirma que: 1.-No existe ni puede existir nada capaz de generar energía. 2.-No existe ni puede existir nada capaz de hacer desaparecer la energía. 3.-Si se observa que la cantidad de energía varía siempre será posible atribuir dicha variación a un intercambio de energía con algún otro cuerpo o con el medio circundante. Ejemplo: Un bus interprovincial está detenido en un Terminal. Al llegar la hora de salida, el conductor hace funcionar el bus y este se pone en marcha .Esto implica que la energía cinética del bus aumenta .El aumento de energía proviene de la energía química liberada en la combustión de gasolina en el motor del bus. No toda la energía química liberada en el motor se transforma en energía cinética. Parte es transferida en forma de calor a los diferentes componentes del motor y al aire circundante. Esta energía “se pierde” en el sentido de que no se aprovecha para el movimiento del vehículo. Ahora el bus corre con velocidad constante. Su energía cinética, por lo tanto, permanece también constante, pero el motor está funcionando y consume combustible. La energía liberada en la combustión es transferida al aire en forma de calor: si pudiésemos efectuar una medición muy precisa, detectaríamos un leve aumento de la temperatura del aire como resultado del paso del bus. Diferencia entre los conceptos de calor y temperatura Definición de Calor: El calor es una forma de energía que está asociada al movimiento de los átomos y moléculas, además de otras partículas que forman la materia. El calor es una cantidad de energía. Dos cuerpos en contacto intercambiarán esta energía hasta que su temperatura sea equilibrada. Las formas de transferencia de esta energía son: conducción, convección y radiación. Definición de Temperatura: La temperatura es una magnitud referida a las nociones comunes de frío y calor. Por lo general, un objeto más caliente tendrá una temperatura y a medida que la energía es mayor su temperatura también es mayor. La temperatura no es energía sino una medida de ella. El calor es lo que hace que la temperatura aumente o disminuya. Cuando el calor entra en un cuerpo se produce calentamiento y cuando sale enfriamiento. Una misma cantidad de calor calentará mucho más un cuerpo pequeño que un cuerpo grande, o sea, la variación de temperatura es proporcional a la cantidad de calor. Las temperaturas más altas tienen lugar cuando las moléculas se mueven con mayor energía. Por ejemplo: La temperatura de un vaso de agua puede ser la misma que la temperatura de un cubo de agua, pero el cubo, al ser mas grande, tiene más calor porque tiene más agua y por lo tanto más energía térmica total.  (http://usuarios.multimania.es/fisikito/caltemp/Diapositiva1.JPG) Funcionamiento del termómetro Un termómetro es un instrumento que mide la temperatura de un sistema en forma cuantitativa. Una forma fácil de hacerlo es encontrando una sustancia que tenga una propiedad que cambie de manera regular con la temperatura como el mercurio (Hg) dentro de un termómetro de vidrio: al calentarse, se expande y viceversa, al enfriarse se contrae, lo que se visualiza contra una escala graduada. La variación de temperatura afecta al volumen del líquido, de manera que el mismo se desplaza por el depósito, que está graduado. Si aumenta la temperatura, el líquido se dilata; y si la temperatura disminuye, el líquido se contrae. La graduación del depósito que contiene el mercurio o el alcohol nos permite saber, en todo momento, la temperatura del medio en el que está situado el termómetro, el cual debe estar protegido de la acción directa de los rayos del sol. La temperatura puede medirse en diferentes escalas: la escala Celsius (grados centígrados), pero en otros países también se utiliza la escala Fahrenheit. La invención del termómetro se atribuye a Galileo, aunque el termómetro sellado no apareció hasta 1650. Los modernos termómetros de alcohol y mercurio fueron inventados por el físico alemán Daniel Gabriel Fahrenheit, quién también propuso la primera escala de temperaturas ampliamente adoptada, que lleva su nombre. En la escala Fahrenheit, el punto de congelación de agua corresponde a 32°f y su punto de ebullición a presión normal es de 212°f .Desde entonces se han propuesto diferentes escalas de temperatura; en la escala Celsius, diseñada por el astrónomo sueco Anders Celsius y utilizada en la mayoría de los países, el punto de congelación del agua es 0 grados y el punto de ebullición es de 100°. Importancia y necesidad del uso racional de la energía El uso racional y eficiente de la energía, entendido como el aprovechamiento óptimo de la energía en todos los eslabones de las diferentes cadenas energéticas, es una estrategia transversal a todos los objetivos del Servicio Nacional de Aprendizaje (SENA). En la práctica debe realizarse partiendo de la selección de la fuente energética, optimizando su producción, transformación, transporte, distribución, y consumo e incluyendo su reutilización cuando sea posible. De esta manera se constituye en una medida efectiva para propiciar el crecimiento económico, el desarrollo social y por tanto el bienestar nacional, contribuyendo a la sostenibilidad del desarrollo costarricense. Consumir los recursos energéticos en forma más eficiente, aumenta la disponibilidad de fuentes hacia la exportación, de manera que se facilita el objetivo de garantizar el aporte del sector energético a la balanza comercial y a los ingresos a la nación. |
