Transferencia de enerxía.Que é un sistema material? Chamámoslle sistema material a calquera porción de natureza ou simplemente sistema. Cando se trata dun obxecto concreto, chamámoslle corpo.
A enerxía como propiedade dos sistemas.
Os cambios que se producen nos sistemas materiais van sempre acompañados de variacións na súa enerxía.
Intercambio de enerxía entre sistemas.
Mediante calor.
Equilibrio térmico.
Mediante traballo.
Intercambio mecánico: as forzas actúan sobre os corpos e estes desprázanse.
Tanto a calos como o traballo son dúas formas de transferencia de enerxía, ou de enerxía en transito, non son dúas formas de enerxía, xa que ningún sistema ten calor nin traballo.
Principio de conservación da enerxía: En todo proceso natural, a enerxía consérvase. Dende fai moitos anos, sen que haxa unha teoría científica que apoie a conservación da enerxía, este principio definíase como:
A enerxía nin se crea nin se destrúe, so se transforma.
A enerxía.Concepto: A enerxía é a capacidade que teñen os sistemas materiais para producir cambios.
Tipos:
Mecánica.
Enerxía cinética: É a que teñen os corpos por razón do seu movemento.
Fórmula: Ec = m • v2 / 2
Enerxía potencial: É a que teñen os corpos pola súa posición dentro do campo gravitatorio.
Fórmula: Ep = m • g • h
Interna.
Un corpo inerte (unha rocha do chan) en repouso non ten enerxía mecánica, pero si térmica (axitación das súas partículas), química (forzas electromagnéticas que unen os átomos),...
Radiante.
A luz transporta grandes cantidades de enerxía por todo o universo, a través do baleiro e en formas diversas: RI (radiación infravermella), UV (ultravioleta), RX (radiación X),... pasando pola luz visible.
Medida da enerxía.
Para medir a calor utilizamos a:
Caloría: Cantidade de calor que hai que aplicarlle a un gramo de auga para que a súa temperatura aumente nun grao.
Para medir o traballo utilizamos o:
Joule: Traballo necesario para elevar a un metro de altura un obxecto de 102 gramos de masa.
Relación entre calor e traballo:
1 joule = 0’24 calorías
A calor e a degradación da enerxía.Concepto de calor: Chamámoslle calor á enerxía en transito entre dous sistemas, ou corpos, a distinta temperatura.
Degradación da enerxía: Cando a enerxía é pouco útil para o seu aproveitamento polo ser humano, décimos que se degrada.
Este concepto está ligado a utilización que facemos dela, a alimentación, o funcionamento das máquinas,... xa que a enerxía utilizada en ambos casos non pode ser utilizada de novo, polo que dicimos que esta enerxía se degrada.
Propagación de calor.Por conducción: É a forma máis habitual de propagación da calor nos sólidos, gracias a:
Conductividade térmica, que é a propiedade que teñen os distintos materiais de transmitir a calor.
Materiais conductores: Son os que presentan valores altos de conductividade, como os metais.
Materiais illantes: Son os que presentan valores baixos de conductividade, como o algodón, a la, a madeira, a cortiza,...
Por convección: É a forma máis habitual de propagación da calor nos fluídos (líquidos e gases) e consiste na distribución da calor mediante correstes de fluído de diferentes temperaturas e densidades.
Por radiación: Non precisa de ningún medio material para propagarse, xa que tódolos corpos por estar a unha determinada temperatura, emiten radiación, tanto máis enerxética canto maior sexa a súa temperatura. Un exemplo son as RI (radiacións infravermellas) do Sol que quenta a superficie terrestre.
A temperatura.Concepto: A temperatura dun sistema material é proporcional á enerxía cinética media das súas partículas.
A temperatura infórmanos sobre o estado de axitación das partículas dun corpo.
Temperatura e enerxía.
Canto maior sexa a temperatura dun corpo, maior será a súa enerxía interna; pero a temperatura non é enerxía.
Calor e temperatura.
A calor e a temperatura son dúas magnitudes distintas. Calor: Enerxía en transito entre dous sistemas materiais en desequilibrio térmico; Temperatura: Non é enerxía, expresa o estado de axitación molecular dun corpo.
Escalas termométricas.
Centígrada ou Celsius: Puntos de referencia: 0 e 100 graos centígrados (fusión e ebulición da auga respectivamente) a 1 atmosfera de presión. Divídese en 100 partes iguais, cada unha delas é un grao centígrado.
Fahrenheit: Puntos de referencia: 32 e 212 graos fahrenheit (fusión e ebulición da auga respectivamente) a 1 atmosfera de presión. Divídese en 180 partes iguais, cada unha delas é un grao fahrenheit.
Kelvin ou absoluta: Puntos de referencia: 273 e 373 graos kelvin (fusión e ebulición da auga respectivamente) a 1 atmosfera de presión. Divídese en 100 partes iguais, cada unha delas é un grao kelvin. O seu 0 sitúase no punto de temperatura mínimo posible, que se corresponde, aproximadamente con -273 graos centígrados; a esta temperatura de 0 graos kelvin chámaselle CERO ABSOLUTO.
O grao kelvin (K), é a unidade de temperatura nos sistema internacional (S.I.).
Medida da temperatura.
Termómetro.
Unidades de temperatura.
Grao centígrado.
Grao Fahrenheit.
Grao Kelvin.
Paso dunha escala termométrica a outra.
C / 100 = F – 32 / 180
K – 273 / 100 = F – 32 /180
K = C + 273
C = K – 273
