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Tema 4LA ENERGÍA Y SU TRANSFERENCIA
1. Transferencia de energía
Sistema material: porción de la naturaleza que nos interesa estudiar Los cambios en los sistemas materiales van siempre acompañados de variaciones
de energía. Intercambio de energía entre dos sistemas materiales:
Intercambios de Energía
Mediante CALOR: cuando se encuentran en desequilibrio térmico (diferente temperatura). Dos sistemas a igual temperatura no intercambian calor (equilibrio térmico).
Mediante TRABAJO: se produce cuando las fuerzas actúan sobre los cuerpos y los desplazan, deforman o modifican su movimiento.
Calor y trabajo son dos formas de transferencia de energía (energía en tránsito). No son dos formas de energía)
Principio de conservación de la energía
En todo fenómeno natural, la energía se conserva
2. La energía: es la capacidad que tienen los sistemas materiales para producir cambios
Tipos de energía
Energía mecánicaEm=Ec+Ep Energía interna Energía radiante
Energía cinéticaEc=1/2mv2
Energía potencialEp=mgh
Térmica: por laagitación de las
partículas.
Química: por lasatracciones
electrostáticas.
La luz: IR,….; UV; RX
Medida de la energía
Es difícil medir la energía interna de un sistema, pero si podemos medir la transferencia de energía entre ellos.
Dos unidades
CALORÍA: para medir el calor
JULIO: para medir el trabajo
En el Sistema Internacional la unidad de energía es el Julio.1 J = 0,24 cal
Un Julio es el trabajo necesario para elevar a un metro de altura una objeto de 102 g de masa.
3. El calor y la degradación de la energía
Llamamos calor a la energía en tránsito entre dos cuerpos a distinta temperatura.
Los sistemas materiales no tienen calor, tienen energía.
Utilización de la energía
Alimentación
Funcionamiento de máquinas
La energía utilizada no se puede reutilizar
Energía degradada
Concepto de calor
4. Propagación del calor
Mecanismos de transferencia del calor
Conducción Convección Radiación
Conductividad térmica
Materiales conductores: Elevada conductividad
Materiales aislantes:Baja conductividad
5. La temperatura
La TEMPERATURA es una propiedad de los sistemas materiales que nos informa sobre el estado de agitación de las partículas (Energía cinética media de sus partículas). La capta nuestro sentido del tacto, y podemos medirla con el termómetro.
Cuanto mayor sea la temperatura de un cuerpo mayor será su energía interna; pero la temperatura no es energía.
Calor y temperatura son dos magnitudes distintas, aunque relacionadas.
Escalas termométricas:1. Escala centígrada: puntos de referencia las temperaturas de fusión y ebullición del agua
a 1 atm de presión y se les asigna, arbitrariamente los valores 0 y 100.2. Escala Fahrenheit: hace corresponder los mismos puntos con 32ºF y 212ºF.3. Escala Kelvin: no es una escala arbitraria. 0K es la temperatura mínima posible
(corresponde con -273ºC)
Escalas termométricas
Cómo se gradúa un termómetro
Para pasar temperaturas entre escalas, utilizaremos las expresiones:
18032)(º
100)(º −= Ftct
273)(º)( += CtKT