Edrf

Unidad

4

La energía y su transformación

4.1. Conceptos preliminares
CIENCIA

TECNOLOGÍA

TÉCNICA

Objetos
Relación entre ciencia, tecnología y técnica.

1

Relación entre ciencia, tecnología y técnica
Concepto

Características
• Tiende a formular leyes generales y abstractas, empleando el método científico de investigación . Para ello, observa, experimenta, mide ydescribe. • Los productos obtenidos son: leyes, modelos, teorías, etcétera. • Incorpora, también, el método científico en su diseño y desarrollo.
• Es un saber hacer (no un hacer).

Ciencia

Tecnología

• Los productos son proyectos y construcciones de artefactos reales, empleando técnicas de fabricación concretas. Este es su objetivo principal. • Hace uso de los conocimientos científicos de laciencia.

• Es el «hacer».

Técnica

• Parte de la tecnología, pero no la contiene. • Se trata de una habilidad manual. Constituye la parte práctica de la tecnología.

Características más relevantes de la ciencia, la tecnología y la técnica.
2

Sistema de unidades

Sistemas de unidades y sus equivalencias.

3

4.2. Concepto de energía y sus unidades
La energía se define como lacapacidad que tiene un cuerpo para realizar un trabajo. Está presente en los seres vivos, desde su propia alimentación hasta la realización de un trabajo.

Energía calorífica.

Energía humana.

Energía animal.

Energía eólica.

Energía química.
4

Energía solar.

Energía nuclear.

Unidades de energía
Sistema Cegesimal (CGS) Ergio (dina cm)
Internacional (SI) Julio (N m = W s)Otras unidades de energía Caloría. Es la cantidad de calor necesaria para elevar un grado de temperatura (para pasar de 14,5 °C a 15,5 °C) un gramo de agua, a presión atmosférica normal (nivel del mar).

Técnico (ST)
Kilográmetro (Kp m)

Se emplea mucho cuando se habla de energía térmica.
La fórmula que relaciona la temperatura adquirida por una masa de agua y el calor absorbido es: Q = m(Tf – Ti), donde m está expresado en gramos, las temperaturas en °C y el calor Q en calorías. La equivalencia entre calorías y julios es: 1 cal = 4,18 J.

KWh. Se lee kilovatio hora e indica el trabajo o energía desarrollada (cedida) o consumida por un ser vivo o máquina, que tiene una potencia de 1 kW y está funcionando durante una hora. Un submúltiplo es el vatio hora (Wh) 1 kWh = 1 000 Wh.Esta unidad es masivamente empleada en máquinas eléctricas y para indicar consumos eléctricos (contadores).
5

4.3. Formas de manifestación de la energía
Formas Em = Ec + Ep Tipos Cinética Explicación
Es la energía que posee un cuerpo debido a su velocidad. Todos sabemos que, para una misma masa, cuanto mayor velocidad tiene el objeto, mayor energía cinética posee.

Fórmulas
Ec = 1/2 m v2 m= masa del cuerpo que se mueve. v = velocidad lineal del objeto. Ep = m g h

Mecánica

Potencial

Es la energía de un cuerpo debido a la altura a la que se encuentra dentro de un campo de fuerzas determinado. Nosotros nos vamos a centrar exclusivamente en el gravitatorio terrestre.

g = gravedad = 9,8 m/s2
h = altura a la que se encuentra el cuerpo. v = √– 2– –g– –h–– Ee = P t = V I t =I2 R t P=V·I

Es la energía que proporciona la corriente eléctrica. Se trata de una energía de transporte, no siendo (mayoritariamente) ni primaria ni final. Generalmente siempre se transforma y procede de otro tipo de energía, tal como calor, energía mecánica, etcétera.

Eléctrica

Según la ley de Ohm: V = I R. P = potencia expresada en vatios (W). t = tiempo en segundos.

V = voltaje envoltios (V).
R = resistencia eléctrica en ohmios (Ω). I = intensidad de corriente en amperios (A).

Manifestaciones de la energía.

6

Formas

Tipos

Explicación

Fórmulas
Q = (λ/d) S (Tf – Ti) t λ = coeficiente de conductividad (tabla en la páginas siguientes) en kcal/m h °C. d = espacio entre dos superficies del mismo cuerpo (m). S = superficies del mismo cuerpo (m2). t = tiempo...