ENERGÍA
Para la Física, la energía es la
capacidad potencial que tienen los cuerpos para producir trabajo o calor, y se
manifiesta mediante un cambio. Es energía el esfuerzo que hace una persona
cuando pedalea sobre una bicicleta. También lo es el movimiento continuo del
agua de un río, o el calor que desprende el carbón cuando se quema. Desde
siempre, el hombre ha utilizado las fuentes de energía a su alcance para hacer
un trabajo o para obtener calor.
Fuente: https://www.slideshare.net/MaryCarmen790/la-energa-del-ser-humano
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Las plantas se sirven del sol
para realizar la fotosíntesis, vivir y crecer. Toda esa materia vegetal es la
biomasa. Por último, el sol se aprovecha directamente en las energías solares,
tanto la térmica como la fotovoltaica. Las fuentes de energía renovables que
incluimos en esta colección son la eólica, la solar térmica y fotovoltaica, la
biomasa y los biocarburantes, la hidráulica –con especial atención a la
minihidráulica–, la geotérmica y las energías procedentes del mar. Dedicamos
también un cuaderno al hidrógeno y a la pila de combustible. El hidrógeno no es
una fuente de energía, como tampoco lo es la electricidad, pero es sin duda el
combustible limpio del futuro y algún día se producirá fundamentalmente a
partir de renovables. El último cuaderno de la colección trata de ofrecer a los
niños una visión de todas las fuentes de energía limpias.
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TRABAJO
La medida del intercambio de
energía parte de observar como en diferentes labores que impliquen
transferencia de energía, siempre aparecen fuerzas y objetos que se mueven, la
combinación de fuerzas y desplazamientos permite definir trabajo, si emplea el
doble de combustible para subir dos teleféricos a la cima de la montaña y para
recorrer el doble de la distancia con un solo teleférico, el consumo de energía
o el trabajo debe estar expresado en términos de fuerza por la distancia
recorrida. Esta es una buena forma de medir transferencias de energía. Si se
quiere aplicar el concepto de trabajo, por ejemplo: para informarse de la
energía
transferida a la luna en su movimiento orbital alrededor de la tierra,
identificamos una fuerza tipo central y un desplazamiento perpendicular a la
dirección de la fuerza; en su movimiento la luna no se desplaza en la dirección
de la fuerza, luego la energía transferida a la luna es cero. (La luna girara
eternamente alrededor de la tierra) Esta ilustración determina completamente la
validez
Fuente:
https://noticiasdelaciencia.com/art/11180/primera-demostracion-de-marcapasos-energizado-por-el-propio-cuerpo
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CALOR
Cuando dos
sistemas macroscópicos a diferente temperatura son puestos en interacción
térmica (exclusivamente), se denomina calor a la energía neta que se transfiere
del sistema inicialmente a más alta temperatura al inicialmente a más baja
temperatura)). Esta definición, inspirada en Reif (1969), no es general, en el
sentido de que con más de dos sistemas y/o con otras interacciones presentes
además de la térmica también surge el calor. Pero esta falta de generalidad no
elimina ninguno de los elementos necesarios para la presencia del calor y
facilita el análisis. Resaltemos algunos aspectos de la definición:
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Fuente:
https://es.wikiversity.org/wiki/ProgramacionIngenieriaMecanicaUPB:Grupo_1520_06
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a) La aparición de calor implica
la presencia de dos sistemas (por lo menos).
b) Los sistemas deben estar a
diferente temperatura.
c) Han de asegurarse las
condiciones de interacción térmica.
d) Existe un claro referente para
el calor que es la energía.
e) Destaca la situación de
transferencia de la energía.
Aparecen pues implicados los
conceptos de temperatura, energía, transferencia de energía e interacción
térmica. Veamos hasta qué punto. En primer lugar, la temperatura debería de ser
conocida como la magnitud que relativiza los conceptos de «frío» y «caliente»,
conceptos que presentan cierto carácter dicotómico en la concepción espontánea.
Es pues necesario el concepto macroscópico de temperatura, construido a partir
de nuestras sensaciones, para establecer el nivel térmico de un sistema y
apreciar diferencias de temperatura. La transferencia de energía entre sistemas
por interacción térmica implica por su parte el concepto de energía interna, el
cual implica a su vez el conocimiento de la constitución molecular de la
materia, el concepto microscópico (estadístico) de temperatura y el
conocimiento de varias formas de energía asociadas a las moléculas y a los
átomos o iones que las componen.
Estas formas de energía asociadas
a las partículas atómicas son además necesarias para justificar los modos
elementales de transferencia de energía en las interacciones térmicas, es
decir, la transferencia por interacción mecánica microscópica y la
transferencia por interacción electromagnética. En resumen: el concepto
científico de calor exige como prerrequisitos el concepto de temperatura en sus
dos aspectos macroscópico y microscópico, y los de energía, sus formas y sus
modos fundamentales de transferencia. No entraremos aquí en consideraciones
sobre la dificultad de los prerrequisitos señalados, pero sí sobre su cantidad.
A la vista de esta queda claro que el concepto de calor es muy complejo
debiendo esperarse por tanto que su aprendizaje resulte bastante difícil. «El
calor es sin duda uno de los tópicos conceptualmente más difíciles de todo el
currículum de ciencias en la escuela secundaria)) (Summers 1983). Sin embargo,
el concepto de calor resulta muy natural cuando se conocen los mecanismos
microscópicos de transferencia de energía en los procesos de interacción
térmica.
Bibliografía
[1] Energías renovables. (2019). Retrieved from https://es.calameo.com/read/0005488005c0d463ce06c
[2] (2019). Retrieved from http://bdigital.unal.edu.co/4849/1/tesis_leonardo.pdf
[3] ANALISIS CIENTIFICOS - CALOR Y TEMPERATURA OAXACA. (2019). Retrieved from https://sites.google.com/site/calorotemperatura/analisis-cientificos
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