a)
¿Qué es la energía?
Vemos a nuestro alrededor que se producen cambios continuamente: movimientos de los cuerpos, aplicación de fuerzas, cambios de estado de los cuerpos, una sustancia que arde, un aparato eléctrico que empieza a funcionar, un alimento que se cocina, etc.
La energía es la capacidad que tienen los cuerpos para producir cambios en ellos mismos o en otros cuerpos. |
EJEMPLOS DE
CUERPOS QUE POSEEN ENERGÍA
1.-Energía
que posee una persona.
Una persona
posee energía, es decir, tiene la capacidad de provocar cambios, por
ejemplo levantar una mesa. La persona decidirá si emplea o no la energía,
tiene la capacidad de levantar la mesa, pero puede levantarla o no.
2.-Energía
de los combustibles.
Los
combustibles poseen energía, ya que al arder pueden provocar cambios
(movimiento, calor, colisiones, etc.). Sin embargo, esta energía puede
usarse o no, por lo tanto es una capacidad o posibilidad de ser usada.
3.-Energía
del agua de una cascada.
El agua de
una cascada tiene diferente energía antes de caer y después de caer. La
diferencia se debe a la altura del agua, es decir, a su energía potencial.
4.-Energía
de un fórmula 1
Un formula
1 posee energía, capacidad para moverse. Puede verse que su energía o capacidad
para provocar cambios es mayor cuando el coche tiene más velocidad que
cuando va más despacio.
b)
Medidas de la energía. Unidades
Los cuerpos
pueden poseer mayor o menor cantidad de energía. Cuanto mayor sea la cantidad
de energía que posee un cuerpo, mayor será su capacidad de provocar cambios.
Una bomba posee mayor cantidad de energía y, por tanto, mayor capacidad
para provocar cambios que un petardo.
La energía puede medirse en muchos tipos de unidades pero la más utilizada es:
La energía puede medirse en muchos tipos de unidades pero la más utilizada es:
La unidad de energía del Sistema Internacional es el julio y su símbolo es J. |
Otras
unidades empleadas y sus equivalencias son:
Actividad 1: Contesta verdadero o falso a cada
una de las siguientes afirmaciones
o
La
energía es una acción que se realiza sobre un cuerpo
o
La
unidad de energía del sistema internacional es el julio
o
La energía puede
ser generada o creada
o
La
energía al utilizarse se degrada
o
La
energía no puede traspasarse de un cuerpo a otro
o
La
energía es una magnitud ya que se puede medir
o
Todos
los cuerpos tienen energía
o
La
energía puede provocar efectos mecánicos y térmicos
o
Un
cuerpo no puede perder energía, ya que la energía siempre se
conserva
o
Un
kilovatio-hora vale más que un Julio
Actividad 2: Realiza
o
Una
persona ingiere 248,40 Kcal en su dieta ¿A cuántos julios equivalen?
o
En
la factura de la compañía eléctrica nos aparece un consumo de 697 Kwh ¿A
cuántos julios equivale esta cantidad de energía?
o
Un
cuerpo transfiere a otro 78.06 cal en función de su diferencia de temperatura
¿A cuántos julios equivalen?
o
Se
queman 6 toneladas de petróleo, Calcula la energía que se obtendrá en la unidad
del S.I.
o
Se
queman 4 toneladas de carbón. Calcula la energía que se obtendrá en la unidad
del Sistema Internacional
c)
Propiedades de la energía
La energía
presenta las siguientes propiedades:
·
Conservación
de la energía. La energía no aparece ni desaparece. Puede pasar de un cuerpo a
otro o incluso al aire que rodea al sistema, pero nunca se pierde. Se degrada:
una vez que se utiliza, ya no se puede aprovechar.
·
Transformación
de la energía. En su movimiento se puede ver que la energía se transforma. Unas
veces la energía de las bolas se debe a su velocidad (energía cinética) y
otras veces a la posición (energía potencial).
·
Degradación
de la energía. Las bolas, a causa del rozamiento con el aire y con las cuerdas,
irán perdiendo su energía y terminarán parándose. Esta energía que se pierde,
adquiere una forma que no es útil (no les sirve a las bolas para moverse) y se dice
que es energía degradada.
·
Transferencia
de la energía. Podemos ver cómo la energía se transfiere de una bola a
otra. Una pequeña parte de la energía también se está transfiriendo al aire y a
las cuerdas por rozamiento y esto hará que el sistema se pare cuando las
bolas pierdan la energía que les permite moverse.
d)
Efectos de la energía
La
energía es la capacidad de provocar transformaciones o cambios en los cuerpos.
Estos cambios pueden ser mecánicos o térmicos.
·
Cambios
mecánicos: Se asocian con fuerzas que provocan desplazamientos o cambios
de dimensiones o de forma.
·
Cambios
térmicos: Se asocian con aquellos que se producen cuando se pone en juego el calor y
hay cambios de temperatura o de estado.
e)
Clasificación de la energía
La energía
se puede clasificar en la energía que poseen los cuerpos y la que
se transmite de un cuerpo a otro.
La energía
que poseen los cuerpos puede ser:
·
La
energía mecánica se debe a la velocidad (energía cinética) y posición del
cuerpo (energía potencial).
·
La interna es
debida a la energía de las partículas que componen el cuerpo.
Las
formas de energía que los cuerpos transmiten son:
·
Trabajo:
transmitida a través de fuerzas
·
Calor:
transmitida por diferencias de temperatura.
Es
frecuente que el trabajo modifique la energía externa, mientras que el calor la
interna.
Los cuerpos poseen energía potencial, cinética e interna, y transmiten energía en forma de calor y trabajo. |
f)
La energía cinética
La energía
cinética es la energía 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 energía
cinética, como cualquier energía, se mide en julios (J), la masa en kilogramos
(Kg) y la velocidad en metros/segundo (m/s).
g)
Energía potencial gravitatoria
La energía
potencial gravitatoria es la 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).
EP= m · g ·
h
La energía
potencial se mide en julios (J), la masa en kilogramos (Kg), la aceleración de
la gravedad en metros por segundo al cuadrado (m/s2) -su valor es de 9,8 m/s2-
y la altura en metros (m).
i)
Energía interna
La energía
interna de un cuerpo es la suma de la energía de todas las partículas que
componen un cuerpo. Entre otras energías, las partículas que componen los
cuerpos tienen masa y velocidad, por lo tanto tienen energía cinética interna.
También tienen fuerzas de atracción entre ellas, por lo que tienen energía
potencial interna.
La energía
interna es muy difícil de calcular ya que son muchas las partículas que
componen un cuerpo y tienen muchos tipos
diferentes de energía. Lo que se suele hacer es calcular la variación de
energía interna.
La energía interna es la suma de las energías de todas las partículas de un cuerpo. |
Actividad 3: Realiza
1. Calcula la energía potencial de un
cuerpo cuya masa es de 400 gramos y se encuentra a una altura de 8 metros.
2. Calcula la velocidad con la que cae
el cuerpo un instante antes de tocar el suelo.
3. Calcula la energía cinética de
un cuerpo que marcha a una velocidad de 12 m/seg y tiene una masa de 4 kgs.
4. En el siguiente diagrama vemos un
plano inclinado con un cuerpo en su parte superior a 3 mts. del suelo.
Calcular:
a) La Energía Cinética y Potencial de
dicho cuerpo en el punto superior e inferior.
b) La velocidad al llegar al suelo.
Actividad 4: Webquest "Energías renovables y no renovables"
Actividad 4: Webquest "Energías renovables y no renovables"
Actividad 5:
Calor y temperatura
Vais a
empezar a trabajar resolviendo las siguientes cuestiones, además tendréis que
realizar experimentos caseros relacionados con cada uno de los temas
propuestos:
1. ¿Qué es la energía?
2. Citar ejemplos de la vida cotidiana
en los que utilicemos los distintos tipos de energía.
3. Realizar un experimento casero que
ilustre algunas transformaciones de energía.
4. Diferencia entre calor y temperatura
5. ¿Qué le pasa a las partículas de un
cuerpo cuando la temperatura aumenta?
6. ¿Qué quiere decir qué un cuerpo está
caliente?
7. ¿Qué es el equilibrio térmico? Realizar
un experimento ilustrativo que lo demuestre.
8. ¿Qué instrumento se utiliza para
medir la temperatura? Escalas térmicas
9. Efectos del calor sobre los cuerpos:
dilatación y contracción
10 ¿De
cuántas formas se propaga el calor de un cuerpo a otro? Poner ejemplos
11. Análisis
de distintos aislantes térmicos
12. Si
disminuyera el efecto invernadero progresivamente hasta desaparecer...¿qué
cambios provocaría en la atmósfera del planeta y cómo afectaría esto a los
seres vivos?
Recursos
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