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UNIDAD 1
CONCEPTOS FUNDAMENTALES
Universo, materia y energía.
El cosmos contiene energía bajo diversas formas: gravitacional, cinética, eléctrica energía química inherente a las sustancias combustibles, importantes en la tierra, pero de poca cantidad en el conjunto total, energía electromagnética y energía nuclear la más importante y asociada a la formación de la propia materia.
Estas formasde energía pueden clasificarse según “ordenes de merito”, siendo la
energía superior la de menor entropía menor desorden: energía gravitacional, energía cinética, energía nuclear, energía electromagnética y energía eléctrica.
La energía se norma por dos fundamentos básicos. Primero, no se crea ni se destruye, solo se transforma. Segundo, al transformase se degrada. Por lo tanto, solo puedetransformarse de una forma superior a otra inferior, pero no al revés. Solo los organismos vivos, por alguna razón aun no explicada por la ciencia pueden hacer lo opuesto.
La gravitación no lleva consigo entropía, pues aunque genera movimiento, no genera calor. Incluso el fenómeno se puede apreciar en una central hidroeléctrica, cuyo rendimiento es próximo al 100% superior al de cualquier otracentral, al haber una mínima transformación
a energía calorífica, contra el de una maquina de combustión interna, cuyos rendimientos están cercanos al 30% que además se degrada constantemente por los rozamientos y constantes cambios de temperatura-. Esto se debe a que el flujo de agua desde una presa hasta el centro de la Tierra es una “contracción gravitacional controlada”, a una escala muy moderadaen comparación con lo que ocurre en el universo; mientras que una explosión constituye un cambio químico no controlado.
La definición de materia como todo lo que ocupa un lugar en el espacio y del planteamiento de Antoine Lavoisier después completado por la Teoría de la Relatividad de Einstein que afirma que la materia, al igual que la energía, no se crea ni se destruye, sino
que solo detransforma; lo que dedujo tras medir cuidadosamente la masa de las sustancias antes y después de intervenir en una reacción química.
Definiciones.
1.2.1 Concepto de masa, fuerza, volumen y área.
MASA: Es la cantidad de materia que tiene un cuerpo. La unidad de medida de masa es el kilogramo, también se usa el gramo, donde un gramo es la milésima parte de un kilogramo (1g = 0,001kg).
FUERZA: Es elnombre con el que se denomina a la interacción mecánica entre dos cuerpos, o sea la energía capaz de producir cambios en la materia. Las fuerzas pueden ser de contacto directo o gravitacionales, al punto de contacto se llama punto de aplicación de la fuerza, la línea de acción de una fuerza concentrada es la línea que pasa por el punto de aplicación y es paralela a la fuerza. En el SistemaInternacional (SI) de unidades la fuerza se mide en Newton (símbolo: N).
VOLUMEN: Es el espacio ocupado por un cuerpo. Se refiere a la magnitud física que expresa
la extensión de un cuerpo en tres dimensiones (largo, ancho y alto). En el Sistema
Internacional, su unidad es el metro cubico (m3).
AREA: Es la superficie comprendida dentro de un perímetro. Se expresa en unidades de medidas que son conocidascomo superficiales. En el Sistema Internacional, su unidad es el metro cuadrado (m2).
1.2.2 Definición de sistema, propiedad, estado, proceso, trabajo, energía y potencia.
Sistema: Es una sucesión de entradas que a través de un proceso generan salidas. Un sistema es cualquier porción de universo aislada en un recipiente inerte para estudiar las variables que interactúan en su interior. Deacuerdo a las relaciones que se establecen entre un sistema y sus alrededores los sistemas se pueden clasificar en:
Sistema abierto: es aquel sistema que intercambia materia y energía con sus
alrededores. Un ejemplo de sistema abierto es un liquido colocado en un recipiente abierto a la atmosfera.
Sistema cerrado: es un sistema que puede recibir o ceder energía, pero no puede intercambiar materia....