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Energía. Clases, transformaciones y aplicaciones

Enviado por Arturo Gustavo Tajani





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•Llamaremos “Sistema” o “Cuerpo” a cualquier parte o porción limitada del universo material. • La Energía mecánica según los libros de Física, es la “capacidad que tiene un sistema para producir trabajo”. • Pero es conveniente y necesario considerar otros tipos de energía, por lo que se puede generalizar el concepto definiéndola como: “Todo agente físico con capacidad para producir cambios en un sistema” Energía 2

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• En efecto, la energía se presenta en la naturaleza de muy diversas formas, no obstante para su estudio, se la puede dividir en seis clases fundamentales: Mecánica Eléctrica Térmica Química Radiante Nuclear • No hay en este listado, ningún orden de prioridad, ni de importancia. • Entre las seis clases de energía, existen transformaciones, como se muestra en el esquema siguiente: Energía 3

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Transformaciones entre los seis tipos Radiante Nuclear de energía. Química Energía Eléctrica Mecánica Térmica 4

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• • • • • • • Podemos estudiar en detalle estas transformaciones (Haga Click sobre lo que desee ver) Energía Mecánica Energía Eléctrica Energía Térmica Energía Química Energía Radiante Energía Nuclear Transformaciones en general Energía Esc. Para salir 5

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La Energía Mecánica Suele dividirse en Energía 6

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Energía Potencial o de posición. Resortes, elásticos, masas elevadas, etc. La Energía Mecánica Suele dividirse en Energía 7

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La Energía Potencial o de posición. Resortes, elásticos, masas elevadas, etc. Energía Cinética o de movimiento Choques, volantes, masas en caída libre, etc. Energía Mecánica Suele dividirse en Energía 8

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La Energía Potencial o de posición. Resortes, elásticos, masas elevadas, etc. Energía Cinética o de movimiento Choques, volantes, masas en caída libre, etc. Energía Mecánica Suele dividirse en Energía Casos especiales pueden ser: 9

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La Energía Potencial o de posición. Resortes, elásticos, masas elevadas, etc. Energía Cinética o de movimiento Choques, volantes, masas en caída libre, etc. Energía Mecánica Casos especiales pueden ser: Energía Hidraúlica – turbinas. Suele dividirse en Energía 10

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La Energía Potencial o de posición. Resortes, elásticos, masas elevadas, etc. Energía Cinética o de movimiento Choques, volantes, masas en caída libre, etc. Energía Mecánica Casos especiales pueden ser: Energía Hidraúlica – turbinas. Suele dividirse en Energía Eólica – molinos de viento. Energía 11

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La Energía Potencial o de posición. Resortes, elásticos, masas elevadas, etc. Energía Cinética o de movimiento Choques, volantes, masas en caída libre, etc. Energía Mecánica Casos especiales pueden ser: Energía Hidraúlica – turbinas. Suele dividirse en Energía Eólica – molinos de viento. Energía sonora – instrum. musicales. Energía 12

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Transformaciones de la Energía Mecánica en Energía 13

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Transformaciones de la Energía Eléctrica • Generadores, dínamos • Alternadores. Energía Mecánica en Energía 14

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en Transformaciones de la Energía Eléctrica • Generadores, dínamos • Alternadores. Energía Mecánica Energía Térmica • Rozamientos, Choques. • Pérdidas en gral. Energía 15

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Transformaciones de la Energía Eléctrica en Energía 16

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Energía Mecánica • Motores Eléctricos Industriales • Lavarropas, licuadoras, batidoras, etc. Transformaciones de la Energía Eléctrica en Energía 17

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Energía Mecánica • Motores Eléctricos Industriales • Lavarropas, licuadoras, batidoras, etc. Transformaciones de la Energía Eléctrica en Energía Energía Térmica • Efecto Joule • Hornos industriales, estufas, planchas, etc. 18

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en Energía Mecánica • Motores Eléctricos Industriales • Lavarropas, licuadoras, batidoras, etc. Transformaciones de la Energía Eléctrica Energía Energía Térmica • Efecto Joule • Hornos industriales, estufas, planchas, etc. Energía Radiante • Ondas Electromagnéticas para transmisión de radio y televisión. • Hornos de microondas. • Lámparas de descarga gaseosa, fluorescentes, de neón, sodio, mercurio, etc. • Tubos de rayos X. 19

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en Energía Mecánica • Motores Eléctricos Industriales • Lavarropas, licuadoras, batidoras, etc. Transformaciones de la Energía Eléctrica Energía Energía Térmica • Efecto Joule • Hornos industriales, estufas, planchas, etc. Energía Radiante • Ondas Electromagnéticas para transmisión de radio y televisión. • Hornos de microondas. • Lámparas de descarga gaseosa, fluorescentes, de neón, sodio, mercurio, etc. • Tubos de rayos X. Energía Química • Carga de acumuladores y electrólisis. 20

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Transformaciones de la Energía Térmica en Energía 21

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Energía Mecánica • Motores de explosión o de combustión interna. Turbinas. Transformaciones de la Energía Térmica en Energía • Automóviles, camiones, aviones, etc. 22

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Energía Mecánica • Motores de explosión o de combustión interna. Turbinas. Transformaciones • Automóviles, camiones, aviones, etc. de la Energía Eléctrica Energía Térmica en Energía • Termoelectricidad, termocuplas o pares termoeléctricos. 23

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Energía Mecánica • Motores de explosión o de combustión interna. Turbinas. Transformaciones • Automóviles, camiones, aviones, etc. de la Energía Eléctrica Energía • Termoelectricidad, termocuplas o pares termoeléctricos. Térmica Energía Radiante en • Incandescencia. Rayos infrarrojos Energía 24

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Energía Mecánica • Motores de explosión o de combustión interna. Turbinas. Transformaciones • Automóviles, camiones, aviones, etc. de la Energía Eléctrica Energía • Termoelectricidad, termocuplas o pares termoeléctricos. Térmica Energía Radiante en • Incandescencia. Rayos infrarrojos Energía Química • Termólisis. (descomposición térmica). Energía 25

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Transformaciones de la Energía Química en Energía 26

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Energía Mecánica • Explosión. Minería. Transformaciones de la Energía Química en Energía 27

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Energía Mecánica • Explosión. Minería. Transformaciones de la Energía Química en Energía Energía Eléctrica • Descarga de acumuladores. • Todo tipo de Pilas. 28

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Energía Mecánica • Explosión. Minería. Transformaciones de la Energía Química en Energía Energía Eléctrica • Descarga de acumuladores. • Todo tipo de Pilas. Energía Térmica • Combustiones. Motores de explosión. • Fermentaciones. 29

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Energía Mecánica • Explosión. Minería. Transformaciones de la Energía Química en Energía Energía Eléctrica • Descarga de acumuladores. • Todo tipo de Pilas. Energía Térmica • Combustiones. Motores de explosión. • Fermentaciones. Energía Radiante • Quimioluminiscencia. 30

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Transformaciones de la Energía Radiante en Energía 31

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Energía Eléctrica Transformaciones de la Energía Radiante en Energía • Efecto fotoeléctrico. Fotoelectricidad. • Células de selenio y de Silicio. • Energía solar. 32

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Energía Eléctrica Transformaciones de la Energía Radiante • Efecto fotoeléctrico. Fotoelectricidad. • Células de selenio y de Silicio. • Energía solar. Energía Térmica • Captadores de radiación solar. • Calentadores de agua. en Energía 33

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Energía Eléctrica Transformaciones de la Energía Radiante • Efecto fotoeléctrico. Fotoelectricidad. • Células de selenio y de Silicio. • Energía solar. Energía Térmica • Captadores de radiación solar. • Calentadores de agua. en Energía Química • Fotosíntesis Energía 34

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Transformaciones de la Energía Nuclear en Energía 35

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Transformaciones de la Energía Radiante • Radiactividad Natural y artificial. • Rayos gamma. Energía Nuclear en Energía 36

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Transformaciones de la Energía Radiante • Radiactividad Natural y artificial. • Rayos gamma. Energía Nuclear Energía en Energía Térmica • Reactores nucleares de “fisión”. • en el futuro reactores de “fusión”. 37

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• • Transformaciones en general En muchas de las transformaciones energéticas reales, se producen varias de las anteriores, en forma sucesiva o simultánea. En efecto, por ejemplo, se considera un grupo electrógeno al sistema formado por : a) un motor de combustión interna (diesel o de nafta), b) un volante y c) un alternador, todo montado sobre un mismo eje. Energía Potencia: 5 kVA Potencia: 1100 kVA 38

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1- 2- 3- 4- Transformaciones energéticas parciales, dentro del grupo electrógeno El combustible (gasoil, nafta o gas) almacena energía química. La combustión rápida o explosión, la transforma en energía térmica. Ésta, dentro del motor, se convierte en energía mecánica que va al eje. El eje hace girar al alternador, produciéndose energía eléctrica. 5- No hay ninguna duda de que una parte de la energía térmica, calienta la estructura del motor. 6- Todas las piezas móviles del motor de combustión interna originan por rozamiento con las partes fijas, que una parte de la energía mecánica se convierta también en energía térmica. 7- A su vez, el alternador tiene conductores eléctricos que se calientan por efecto Joule, cuando suministran energía eléctrica. 8- La elevación de temperatura producida por lo señalado en 5, 6 y 7, exige refrigeración y no cumple ninguna función útil. 9- Si destacamos que el objeto del grupo electrógeno es producir energía eléctrica a partir del combustible, es evidente que el calentamiento no deseado es energía de pérdidas en forma de calor. Energía 39

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• Si se analiza con detalle, cualquier sistema donde se produzcan diferentes transformaciones energéticas, siempre se comprobará que existe cierto desprendimiento de calor. • La conclusión, que hoy ya no se discute, es que cualquier transformación o proceso, con intercambio de energía, siempre lleva como consecuencia no deseada, la producción de calor. • Esto equivale a decir que en toda transformación energética, sin excepción, aparece una parte de energía térmica que se disipa en forma de calor y constituye, desde el punto de vista tecnológico, una energía de pérdidas. Energía 40

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