Tiplogía energética

Mecánica: potencial. Fuentes energéticas alternativas y no renovables: geotérmica, biomasa, eólica, hidráulica, química, solar, térmica. Tipos

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  • Idioma: castellano
  • País: Chile Chile
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INDICE.

Indice ........................................................ 1.

Introducción ............................................... 2.

Energía Cinética .......................................... 3.

Energía de Biomasa ...................................... 4.

Energía Eléctrica .......................................... 4.

Energía Eléctrica .......................................... 5.

Energía del Mar ............................................ 5.

Energía Eólica .............................................. 6.

Energía Geotérmica ...................................... 6.

Energía Geotérmica ...................................... 7.

Energía Hidráulica ........................................ 7.

Energía Hidráulica ...................................... 8.

Energía Mecánica ....................................... 8.

Energía Nuclear ......................................... 8.

Energía Nuclear ......................................... 9.

Energía Potencial ........................................ 9.

Energía Potencial ........................................ 10.

Energía Química ......................................... 10.

Energía Química ......................................... 11.

Energía Solar .......................................... ... 11.

Energía Térmica .................................. ....... 12.

Conclusión ................................................ 13.

Bibliografía .............................................. 14.

INTRODUCCIÓN.

A continuación hablaré de los diferentes tipos de energía que existen.

La energía es una propiedad inherente a todo ser vivo, es la capacidad de un sistema para realizar cualquier tipo de trabajo.

Todo ser vivo necesita energía, para desplazarse o trabajar.

Las plantas, para crecer; nosotros para mantenernos vivos.

Nuestra energía procede de los alimentos que ingerimos.

Las máquinas necesitan energía para funcionar, algunas utilizan electricidad, y otras queman combustibles que contienen energía almacenada.

Todos aprovechamos los diferentes tipos de energía.

Existen dos fuentes de energía: Renovable y No Renovable.

Hay que saber aprovechar las diferentes fuentes de energía, mas aún las renovables que tienen una características, no se agotan, y las no renovables hay que utilizarlas con cuidado, ya que se agotan.

TIPOS DE ENERGIA.

La energía es una propiedad inherente a los cuerpos. Es la capacidad de realizar cualquier tipo de trabajo. La energía puede variar de forma, pero no puede ser creada ni destruida.

  • Energía cinética: es aquella que posee un cuerpo gracias a su estado de movimiento, o sea los cuerpos que están en movimiento, esta energía depende de la masa y de la velocidad del objeto según la ecuación E = ymv2, m es la masa y v2 es la velocidad elevada a dos. El valor de E puede derivarse de la ecuación E = (ma) d, a es la aceleración de la masa m, y d es la distancia a lo largo de la cual se acelera, otra formula para sacar la energía cinética es:

  • Ec = m v2 (elevado a dos). Un cuerpo de masa M que se mueve con

    2

    velocidad v, tiene una energía cinética Ec = ½ m v2 (elevado a dos).

    La relación que existe entre la energía potencial y la energía cinética, puede verse o comprobarse elevando algún objeto y dejándolo caer. Cuando el objeto se levanta desde una superficie se le aplica una fuerza vertical. Al actuar esa fuerza a lo largo de una distancia, se transfiere energía al objeto. La energía asociada a un objeto situado a una determinada altura sobre una superficie se denomina energía potencial, si se deja caer el objeto, la energía potencial se transforma en energía cinética.

    Un ejemplo claro cuando cae una manzana de algún árbol, o cuando se nos cae algo de las manos, algún lápiz, cuaderno, etc.

    Aplicación: la energía potencial, como sabemos es cuando un cuerpo esta a una distancia de la superficie, como por ejemplo cuando una roca se sitúa a lo alto de una montaña, cuando esta cae se convierte en energía cinética, es decir cuando el cuerpo esta en movimiento.

  • Energía de Biomasa: esta energía se obtiene de ciertos compuestos orgánicos, que se han producido en el tiempo por procesos naturales, es decir, producto de transformaciones químicas y biológicas sobre algunas especies vegetales o bien sobre ciertos materiales. Un ejemplo de este proceso lo constituyen los residuos forestales, los de la agricultura, aguas negras, residuos municipales, restos de cosechas y los residuos domésticos.

  • Los métodos principales para convertir la biomasa en energía útil son:

    • Combustión directa.

    • Digestión anaerobia.

    • Fermentación alcohólica.

    • Pirólisis.

    • Gasificación.

    El método de la combustión directa es el que más problemas plantea:

    -la búsqueda de materia biológica (madera) para quemar, puede afectar el ecosistema hasta el punto de provocar la desaparición del bosque, y con él la fauna.

    -la combustión de residuos orgánicos puede acarrear la emisión de determinados elementos tóxicos.

    Aplicación: teniendo cualquier tipo de residuo, y este se transforman con posterioridad en combustibles. En los residuos domésticos es necesario como paso previo a la obtención de energía, un plan amplio para la adecuada clasificación de las basuras, para su posterior reciclaje.

  • Energía eléctrica: este tipo de energía o corriente eléctrica es aquella que se produce por movimiento de millones de cargas eléctricas a través de un conductor metálico, generalmente de cobre. Por ejemplo: si apretamos el interruptor de la lampara, la energía eléctrica se transforma en luz. Si es una estufa, en calor, etc.

  • Esta energía no se puede utilizar directamente, los medios para producirla son: a) Centrales hidroeléctricas, b) Centrales térmicas (carbón y fuel-oil) c) Centrales nucleares.

    A partir de la segunda mitad del siglo pasado irrumpió en la vida cotidiana de todos, revoluciono la técnica hasta entonces dominante.

    Aplicación: el agua embalsada acciona una turbina, y esta hace que el alternador genere una corriente eléctrica que será transportada a los lugares de consumo por tendidos de cables.

  • La energía del mar: todo los movimientos del mar es reflejo de la energía almacenada en el agua. Normalmente nosotros a simple vista, desde lejos, nos da la sensación que el mar tiene un movimiento tranquilo, pero si nos ponemos a pensar el mar es una fuente de energía que no esta explotada por el hombre en su totalidad. Podemos encontrar lugares donde el movimiento del mar es mucho mayor que en otros, dependiendo del oleaje el contenido de la energía también será muy grande, y tal vez se podrá aprovechar utilizando dispositivos, o aparatos ingeniosos y eficaces.

  • Los movimientos más importantes del mar los podemos clasificar en tres grupos:

  • Corrientes marinas.

  • Ondas y olas.

  • Mareas.

  • Aplicación: la luna y el sol ejercen una fuerte atracción sobre los océanos, provocando en las mareas ascensos y descensos periódicos del nivel de las aguas. Cuando el sol y la luna se encuentran en línea con la tierra, se suman sus fuerzas de atracción y se producen las mareas que llamamos vivas, cuando el sol y la luna se sitúan formando un ángulo recto, en el que la tierra es vértice, su fuerza de atracción se contrarrestan de modo, que las aguas ascienden solo unos 90 cm., éstas son las mareas que se denominan muertas.

  • Energía eólica: viene de Eolo, dios griego del viento. Es la producida por los vientos generados en la atmósfera terrestre. Se puede transformar en energía eléctrica mediante el uso de turbinas eólicas, que basan su funcionamiento en el giro de las aspas movidas por los vientos. Bajo el mismo principio se puede utilizar como mecanismo de extracción de aguas subterráneas o de ciertos tipos de molinos para la agricultura. Al igual que la energía solar se trata de un tipo de energía limpia, la cual sin embargo presenta dificultades, pues no existen en la naturaleza flujos de aire constantes en el tiempo, mas bien son dispersos e intermitentes. Este tipo de energía puede ser de gran utilidad en regiones aisladas, de difíciles acceso, con necesidades de energía eléctrica, y cuyos vientos son apreciables en el transcurso del año. Esta descripción se ajusta bien a las zonas del sur de Chile.

  • Ejemplos: los molinos de viento y las velas.

    Aplicación: el viento se puede usar como fuente de energía, haciendo que haga girar las aspas de un molino. Solidaria al eje del molino se coloca una rueda AB que hace girar un alternador o una dinamo de coche, o mejor aun de camión. La corriente eléctrica así generada se recoge mediante dos cables y sirve para cargar una o varias baterías de automóvil puestas en serie.

    Cuando se quiere utilizar la energía eléctrica que es producida por el viento, basta con conectar las bombillas, o la radio etc., a la batería.

  • Energía geotérmica: esta energía esta contenida también en el interior de la Tierra en forma de gases. Al ser extraída se presenta en forma de gases de alta temperatura (fumarolas), en forma de vapor y agua hirviendo (geyser) y en forma de agua caliente (fuentes termales), es decir consiste en la producción de calor y electricidad a partir del vapor natural de la Tierra, también se puede extraer calor de las rocas de bajamar, aplicando una técnica de facturación hidráulica y haciendo pasar agua a presión a través de la roca.

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    El aprovechamiento del calor geotérmico no presenta repercusiones en el medio ambiente, estas pueden variar dependiendo de la localización.

    Otro ejemplo son los volcanes, y un volcán en erupción es un espectáculo dantesco, en el que las explosiones, el fuego y el desbordamiento de piedras fundidas en forma de lava, han asombrado al hombre, que lo interpreta como una fuerza desatada de la naturaleza. También puede interpretarse como una manifestación de la energía almacenada en el seno de la tierra que emerge a la superficie, liberándose.

    Otros tipos de manifestación son los arroyos calientes.

    Aplicación: cuando se perfora la corteza terrestre, aumenta la temperatura a medida que se profundiza; así, habiendo perforaciones profundas en el suelo, dinamitando las rocas del fondo e inyectando agua por el orificio practicado, ésta se transformará en vapor, que se recuperará por otro conducto y luego se usará para producir electricidad.

  • Energía Hidráulica: es aquella energía que se obtiene principalmente por el movimiento de las aguas, como las corrientes de agua de los ríos. Es un cambio de energía potencial a energía cinética. La energía hidráulica a sido utilizada por el hombre desde hace muchos años, con instalaciones bien rudimentarias como los molinos de agua, hasta llegar a las centrales hidroeléctricas, que en su mayoría en estos tiempos son totalmente hechas por el hombre, habiendo muy pocas naturales, donde el hombre instala solo las maquinas para generar energía eléctrica. Ejemplo las presas, hidroeléctricas.

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    Aplicación: Las plantas hidroeléctricas sueles situarse o construirse en lugares montañosos donde la lluvia es constante. La cantidad de energía disponible depende de la altura desde la que se precipita el agua. Se necesita de una represa para incrementar la capacidad del lago. El agua cae desde lo alto de la represa y fluye hasta las turbinas a través de túneles o resistentes tuberías de acero. La electricidad se genera cuando el agua hace funcionar la turbina que esta conectada a una dinamo.

  • Energía Mecánica: se llama energía mecánica a la capacidad de un cuerpo para producir movimiento en otros. Pero el cuerpo puede estar en reposo o en movimiento, y según esta situación su energía podrá ser de 2 tipos la energía potencial y la cinética. Un ejemplo: péndulo, andar en bicicleta.

  • La aplicación inmediata del bombeo de agua por medio de bombas de pistón, de tornillo helicoidal o centrífugas.

  • Energía nuclear: esta energía es aquella que se libera como resultado de una reacción nuclear, y es la que esta atrapada al interior de cada átomo de la materia. Hasta el siglo XIX loa físicos planteaban que la energía de una partícula estaba determinada por la velocidad que ella tenia. Pero Albert Einstein planteo que las partículas tenían energía independiente de la velocidad que llevasen. Esto fue el origen de la era nuclear. Existen 2 formas de generar energía nuclear: por fisión (división de núcleos atómicos muy pesados) y por fusión (unión de núcleos atómicos muy livianos).

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    Fisión Nuclear: es cuando las partículas que forman el núcleo del átomo son separadas por una fuerza externa, se libera gran cantidad de energía en forma de luz y de calor, y a eso se le denomina fisión nuclear (viene de fisus que significa romper, separar). Cuando la liberación de energía se produce de una vez, se genera una enorme explosión, y eso es lo que sucede con las bombas atómicas). El principal problema de la fisión nuclear es que liberan mucha radiación, peligrosa para el ser humano. Por eso los reactores de las plantas nucleares están cubiertos por una capa de concreto.

    La fusión nuclear: es unir núcleos pequeños para construir uno más grande. El Sol utiliza la fusión nuclear de los átomos de hidrogeno para formar átomos de helio, lo cual produce calor. Luz y otras radiaciones.

    El material mas usado para generar energía nuclear es el uranio 235.

    Ejemplos, bomba atómica, y el rompehielos nuclear.

    Aplicación: la aplicación nuclear fundamental desde el punto de vista económico es la producción de energía eléctrica. Así, las centrales nucleares pueden considerarse como un tipo especia de centrales térmicas, que tradicionalmente habían sido de combustibles fósiles.

  • Energía potencial: energía almacenada que posee un sistema como resultado de las posiciones relativas de sus componentes. Por ejemplo cuando tienes una pelota a cierta distancia del suelo, el sistema formado por la pelota y la tierra tiene una determinada energía potencial, y si se eleva mas la pelota aumentara la energía potencial, otro ejemplo son cintas elásticas estiradas, o dos imanes que se mantengas apretados, con tal que se toquen los polos iguales. Es aquella que poseen los cuerpos que se encuentras a cierta altura, y además es la energía que poseen los cuerpos que están en reposo, a causa de la posición que ocupan en el espacio.

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    La cantidad de energía potencial que tiene un sistema es igual al trabajo realizado sobre el sistema para situarlo en cierta configuración. La energía potencial se manifiesta de diferentes formas por ejemplo: los objetos eléctricamente cargados tienen una energía potencial como resultado de su posición en un campo eléctrico. Un explosivo tiene energía potencial química que se transforma en calor, luz y energía cinética al ser detonado. La formula de la energía potencial es: E = Ph. Un cuerpo de peso P, colocado a una altura h, tiene una energía potencial de E = Ph.

    Por ejemplo cuando esta una manzana en algún árbol, cuando esta el tubo fluorescente colgado en el techo, etc.

    Se aplica en un campos eléctrico y en los explosivos.

  • Energía Química: es aquella producida por alguna combustión (cualquier energía que poseen los compuestos). La contienen las sustancias y se manifiesta o produce cuando al menos dos reaccionan alterando su constitución interna. Se pone de manifiesto por el proceso de conversión generado en una reacción química. Es de tipo potencial, porque esta disponible para ser usada.

  • Por ejemplo: la zanahoria, la miel y otras plantas que poseen una cantidad de energía química potencial, que podrá convertirse en energía cinética para el atleta que la consuma como parte de su alimentación. Lo mismo ocurre con el petróleo, cuando se usa para un motor.

    En la actualidad la energía química es la que mueve miles de maquinas como los aviones, motores etc. Tanto la combustión del carbón, de la leña o del petróleo en las maquinas de vapor como de los derivados del petróleo en el estrecho y reducido espacio de los cilindros de un motor de explosión, constituyen reacciones químicas.

    Por ejemplo: industrias de cosméticos y de medicamentos.

    Aplicación: esquema de un motor de explosión. La gasolina se mezcla con el oxigeno del aire en el carburador. Esa mezcla pasa al cilindro, donde la chispa eléctrica que salta de una bujía lo hace explotar, poniendo en movimiento al pistón, que mueve a la biela y a la cigüeñal. Los gases que se desprenden de la explosión de la gasolina son expulsados por el tubo de escape.

  • Energía solar: es la energía que llega a la Tierra proveniente del sol. Esta energía es generada por la fusión nuclear que es la fuente de vida de todas las estrellas del universo. Esta energía llega a la Tierra a través del espacio en cuantos de energía llamados fotones, que interactúan con la atmósfera y la superficie terrestre. La intensidad de la radiación solar en el borde exterior de la atmósfera, si la tierra esta a su distancia promedio del sol, se llama constante solar. La luz es una de las formas que puede adoptar la energía, para trasladarse de un lugar a otro. En nuestro caso, desde e sol a la tierra. La luz es una radiación, es decir, esta compuesta de ondas parecidas, a las ondas que forman en un estanque cuando se arroja una piedra sobre su superficie.

  • Ejemplos paneles de aprovechamiento, las calculadores solares etc.

    Aplicación: la energía solar, originada por las reacciones nucleares que se producen entre los elementos que componen el sol, ha empezado a ser captada y aprovechada por el hombre, a través de espejos y paneles de diferentes tamaños, formas y aplicaciones.

    Efecto invernadero: consiste en encerrar la energía que aporta la radiación solar. Para ello, se coloca sobre el cuerpo que se va a calentar un material transparente a la mayoría de las radiaciones solares y opaca a las radiaciones que emiten los cuerpos calientes.

  • Energía Térmica: energía interna de los cuerpos que manifiesta externamente en forma de Calor. Es la energía que interviene en los fenómenos caloríficos. Cuando dos cuerpos a diferentes temperatura se ponen en contacto, el caliente comunica energía al frío; es la energía que se cede de un cuerpo a otro, como consecuencia de una diferencia de temperaturas.

  • Según la teoría cinético-molecular, la energía térmica es la suma de todas las energías mecánicas asociadas a los movimientos de las diferentes partículas que lo componen. Se trata de una magnitud que no se puede medir en términos absolutos, pero es posible determinar sus variaciones. La cantidad de energía térmica que un cuerpo pierde o gana en contacto con otro a diferente temperatura recibe el nombre de calor. El calor constituye, una medida de la energía térmica puesta en juego en los fenómenos caloríficos.

    En la vida diaria vemos esto si recogemos un pajarillo que cayo del árbol, y lo devolvemos a su nido, al poco rato estará a la misma temperatura que el nido y él tendrá energía para comer. No es muy diferente lo que pasa con el escolar que en invierno llega entumecido al calor de la estufa.

    Aplicación: cuando enchufamos una lampara, la energía eléctrica suministrada por la corriente se transforma en luz y en calor (al cierto tiempo de estar encendida, la bombilla se calienta)

    En las centrales termoeléctricas se aprovecha la combustión de calor o de algunos derivados del petróleo, para hacer hervir el agua que a su vez producirá vapor. Este vapor introducida a presión en la turbina, acciona las paletas, muy parecida a como el viento mueve las aspas de un molino.

    CONCLUSIÓN.

    Lo que yo pude aprender a través de este trabajo, fue que la mayoría de las energías provenían del sol.

    También pude darme cuenta de que la energía siempre ha estado presente, durante el desarrollo del hombre, desde cuando el hombre utilizó el fuego para calentarse y sobrevivir hasta hoy en día. A medida que ha ido avanzando el hombre, ha sabido explotar mas aun todos los tipos de energía existentes, a través de diferente tecnología, y procedimientos muy eficaces, y a la vez poder convertir un tipo de energía en otra a través de diferentes procesos.

    Lo que me llamo mas la atención, es que uno no sabe todo los tipos de energías existentes, y a veces la precaución que se debe tener con cada energía.

    BIBLIOGRAFÍA.

    • Imago, Biblioteca Santillana de consulta.

    “Fuentes de energía y tecnología”.

    Editorial Asuri/Santillana.

    • Ciencias Físicas tomo I.

    Educación media.

    Editorial Santillana.

    • Física Parte I.

    Compañía Editorial continental, S.A de C.V. México.

    • Física conceptual. Tercera edición.

    Editorial Pearson.

    • Enciclopedia Monitor.

    Editorial Salvat.

    • Enciclopedia Encarta 98.

    • Física Maiztegui - Sábato.

    Editorial Kapelusz.

    TRABAJO DE FISICA.

    LOS DIFERENTES TIPOS DE ENERGIA.

    RYZZETTE RIFFO.

    3 MEDIO B.