ENERGÍA Y SU TRANSFERENCIA: TRABAJO Y CALOR

ENERGÍA Y SU TRANSFERENCIA

SOMOS ESCLAVOS ENERGÉTICOS

• Nuestra sociedad civilizada actual depende totalmente de la energía y sus formas, de tal forma que nos sería muy duro sobrevivir sin energía eléctrica (electrodomésticos, tv, ordenadores, móviles...) y/o energía térmica (calefacción, transporte...). Nunca una palabra que abarcara tantos conceptos, aparentemente sin ninguna relación, nos ha tenido tan sometidos.
• Por todo esto, ¿nos sentimos capaces de explicar qué significa energía?. Intentar escribirlo, y cuando lo tengáis escrito, pasar a la siguiente ficha...
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ENERGÍA: DEFINICIÓN

• Una forma sencilla e intuitiva de definir energía puede ser ésta: "Capacidad intrínseca que posee la materia (acordaros, todo aquello que posee masa y ocupa un lugar en el espacio) para producir algo que se puede transmitir a través del espacio"
• En esta definición aclaramos lo siguiente:
• -Si es una propiedad de materia, la cantidad de energía dependerá de la cantidad de materia puesta en juego
• -Ese algo que la energía produce y transfiere lo llamaremos TRABAJO o CALOR
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ENERGÍA: FORMAS

• Las dos formas de energía que vamos a tratar son:
• ENERGÍA MECÁNICA: Depende de la cantidad de materia (masa) y puede ser de dos tipos.
• -Energía Potencial: Depende de la posición de la materia en el espacio
• -Energía Cinética: Depende de la velocidad a la que se mueve la materia
• Su transferencia se realiza a través de la producción, o realización, de una propiedad que denominamos TRABAJO
• https://youtu.be/SrXsIvIisyw (Enclavar)

ENERGÍA: FORMAS

• ENERGÍA TÉRMICA: Esta energía depende de la cantidad de temperatura que tenga la materia, y su transferencia se realiza a través de una propiedad que denominamos CALOR
• https://youtu.be/44NlUndkQ1Q (Enclavar)

¿SON EQUIVALENTES LAS ENERGÍAS?

• En esta simulación de java, colocamos a un skater en una rampa predeterminada, o que podemos diseñar nosotros, y observamos cómo varía su Energía Potencial y/o Energía Cinética.
• https://phet.colorado.edu/sims/html/energy-skate-park-basics/latest/energy-skate-park-basics_en.html
• Ahora bien, podemos marcar que el skater tenga rozamiento con la rampa.
• A mayor rozamiento, tiene menor velocidad y se para más rápido.
• En conclusión, no toda la Energía Potencial se transforma en Energía Cinética a máxima velocidad, si no que parte de ésta pasa a Energía Térmica, como vemos.

CONVERTIR CALOR EN TRABAJO

• En este video observamos un experimento muy sencillo para realizar en casa: Como el calor de una vela se transforma en trabajo, haciendo mover una serpentina de papel.
• Transformamos energía térmica en energía cinética
• https://youtu.be/PWIK_9aAqoY (Enclavar)

CONVERTIR CALOR EN TRABAJO

• En la siguiente simulación, en su segundo apartado, podemos usar diferentes elementos para girar el molino
• https://phet.colorado.edu/es/simulation/legacy/energy-forms-and-changes
• Podemos observar varias conversiones de calor en trabajo y viceversa (por ejemplo, calentando la tetera, el vapor de ésta mueve el molino, y éste, con su movimiento, hace hervir el agua del recipiente)

LOS PIONEROS: J. PRESCOTT JOULE

• El primero que demostró que la energía térmica y la mecánica son intercambiables fue James Prescott Joule a mediados del SXIX
• http://acer.forestales.upm.es/basicas/udfisica/asignaturas/fisica/termo1p/joule.html

LOS PIONEROS: JAMES WATT

• Se puede considerar a James Watt como el "padre" de la sociedad civilizada actual. Al modificar y perfeccionar la máquina de vapor de Newcomen, originó lo que se denominó la Revolución Industrial: el mundo avanzó tecnológicamente en los últimos 200 años mucho más que en los 10.000 años anteriores.
• Por desgracia, esto originó también el crecimiento exponencial en el consumo de combustibles fósiles (carbón y petróleo), creando el deterioro medioambiental que sufrimos en la actualidad.
• https://www.youtube.com/watch?v=GCJsv-2V-CU (Enclavar)

EL FUTURO: ENERGÍAS RENOVABLES

• Aún existe un halo de esperanza. Todos los países han firmado un acuerdo para reducir sus emisiones de CO2 a la atmósfera, para así disminuir el efecto invernadero y parar el calentamiento global.
• Estamos a tiempo de conseguirlo. Tenemos a nuestra disposición fuentes de energía limpias e ilimitadas; sólo hay que ponerse de acuerdo para usarlas
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REPASA LO APRENDIDO

• Elabora un resumen sobre lo aprendido, ayudándote de este mapa conceptual
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VEAMOS LO QUE HAS APRENDIDO

• Tienes dos minutos para completar el test de 10 preguntas sobre la energía y su transferencia.
• ¡Suerte!
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AUTOEVALUACIÓN

• Contesta a las siguientes preguntas:
• 1. ¿He aprendido algo nuevo al terminar la unidad? Enumera los principales conceptos.
• 2. ¿Qué te ha resultado más difícil de las tareas asignadas?
• 3. ¿Qué tareas te han gustado más?
• 4. Después de conocer tus calificaciones, ¿Qué conceptos crees que debes repasar?.