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Conceptos básicos
La energía
El calor
U4 | Conceptos básicos
Trabajo
Energía
Potencia
Calor y Temperatura
Magnitudes y Unidades SI
U4 |Trabajo
El trabajo de una fuerza constante que se desplaza sobre su línea de acción
es el producto de la intensidad de la fuerza por el desplazamiento realizado.
Cuando al fuerza no tiene la dirección del desplazamiento, realiza el trabajo
su componente tangencial Ft.
U4 |Potencia
Trabajo efectuado por unidad de tiempo
Una de las 18 turbinas de la central
hidroeléctrica de Foz do Iguaçu, Brasil.
Tiene una potencia de 700 MW.
U4 | Magnitudes y Unidades SI
Magnitud
Símbolo
Unidad (SI)
Trabajo
W
Julio (J)
Energía cinética
Ek
Julio (J)
Energía potencial
Ep
Julio (J)
Energía mecánica
EM
Julio (J)
Potencia
P
Watt (W)
Rendimiento
η
-
Temperatura
T
Kelvin (K)
Calor
Q
Julio (J)
Calor específico
c
Joule
ki log ram  Kelvin
(J/Kg K)
U4 |La energía
Concepto / Principio de conservación de la energía
Clasificación:
- Energía de los cuerpos
- Energía según el origen o transmisión
Energía cinética
Energía potencia gravitatoria
Energía mecánica: - Concepto
- Conservación EM / Fuezas
conservativas
- Variación EM / Fuezas disipativas
Rendimiento
U4 | Energía: concepto y principio de conservación
Capacidad para realizar un trabajo
Principio de conservación de la energía
La energía no se puede crear ni destruir, sino sólo transformarse o transmitirse
de unos cuerpos a otros.
Aunque las pilas del coche contienen
energía, no la percibimos.
La energía de las pilas sólo se pone de manifiesto
cuando es transferida al coche y le hace moverse.
U4 | Clasificación de la energía de los cuerpos

Energia cinètica
Energia mecànica 
Energia 
Energia potencial
Energia int erna

La energía mecánica de los cuerpos es una energía a nivel macroscópico.
La energía interna de los cuerpos es una energía a nivel microscópico.
Parte de la energía interna de un cuerpo
responde al movimiento desordenado de
agitación térmica de sus partículas.
U4 |Clasificación de la energía según el origen o transmisión
• Energía eléctrica
Depende de la posición de una carga eléctrica en un campo eléctrico.
• Energía nuclear
Energía que se desprende en la fisión o la fusión de los núcleos átomicos.
• Energía radiante
Energía que se propaga en forma de ondas electromagnéticas.
• Energía solar
Energía irradiada por el Sol.
• Energía eólica
Energía generada por el viento.
• Energía geotérmica Energía que surge del interior de la Tierra en forma de calor.
La energía procedente de la radiación electromagnética del Sol es inagotable a escala humana.
U4 | Energía cinética
Energía que tiene un cuerpo a causa de su
movimiento.
Un tren de alta velocidad llega a poseer una energía cinética
descomunal a causa de la gran masa que tiene y, sobre todo, a
la velocidad a la que llega. Es por eso que se debe realizar un
trabajo enorme para detener el movimiento.
U4 |Energía potencial gravitatoria
Energía que tiene un cuerpo a causa de su posición en un campo gravitatorio.
El valor de la energía potencial gravitatoria de un cuerpo depende de la posición de referencia donde la
consideremos nula.
U4 |Energía mecánica
Suma de la energía cinética y la energía potencia de un cuerpo.
Las moléculas del agua que salen de un embalse por el rebosadero de una
presa tienen energía cinética debida a su movimiento y energía potencial
gravitatoria debida a la altura a la que se hallan.
U4 | Conservación EM / Fuerzas conservativas
Si sobre un cuerpo sólo trabajan fuerzas conservativas, su energía
mecánica se mantiene constante.
EM  Ek  Ep  0
La saltadora en el trampolín tiene energía
potencial.
La saltadora, cuando llega al agua, tiene energía cinética.
U4 | Variación EM / Fuerzas disipativas
El trabajo de las fuerzas disipativas que actúan sobre un cuerpo es igual al
incremento de la energía mecánica.
EM  Ek  Ep  WD
Un escalador transforma su energía interna en
energía mecánica: energía cinética cuando se mueve
hacia arriba y energía potencial cuando gana altura.
U4 | Rendimiento
Cociente entre la energía útil y la energía total
consumida.
EU PU
η

ET PT
En todos los procesos hay que procurar que el rendimiento sea
el máximo posible, con el fin de disminuir el impacto sobre el
medio ambiente y ahorrar energía.
U4 |El Calor
Calor y Temperatura
Calor específico
Fuerzas de transmisión: - Conducción
- Convección
- Radiación
Primer principio de la termodinámica
Degradación de la energía
U4 |Calor y Temperatura
Temperatura
La temperatura de un cuerpo depende de la energía cinética media del
movimiento de translación de sus partículas.
Correspondencia entre la escala centígrada o
Celsius (izquierda) y la absoluta o Kelvin
(derecha). La temperatura absoluta T se
obtiene sumando 273 a la centígrada t: T = t +
273.
Los incrementos de temperatura son iguales
para ambas escalas: ΔT = Δt
Calor
El calor es la magnitud física que mide la energía transmitida de un cuerpo a
otro, como consecuencia de la diferencia entre las temperaturas respectivas.
U4 |Calor específico
La capacidad calorífica específica o calor específico de una sustancia es la
cantidad de energía en forma de calor que se debe suministrar a una
unidad de masa de esta sustancia para elevar su temperatura 1 K.
U4 |Conducción
Forma de transmisión calorífica propia de los cuerpos sólidos, se da por
contacto directo entre cuerpos o zonas de un cuerpo a temperaturas diferentes.
Vaso Dewar
El calor no puede propagarse por
conducción en el vacío. Esta propiedad se
aprovecha para construir recipientes de
doble pared, dentro de la cual se hace el
vacío.
U4 |Convección
Forma de propagación calorífica propia de los fluidos (líquidos y gases). En la
convección, la transferencia de energía se produce por el desplazamiento y
mezcla de partes del fluido a diferentes temperaturas.
Movimiento de convección de los líquidos.
U4 |Radiación
Forma de propagación calorífica por medio de ondas electromagnéticas, sin
necesidad de ningún medio ni soporte material.
El calor que irradia el Sol llega a la Tierra
por medio de ondas electromagnéticas.
U4 |Primer principio de la termodinámica
La energía que recibe un sistema en forma de calor más el trabajo realizado
sobre el sistema es igual al incremento de su energía interna.
Convenio de signos en el primer principio
de
la
Termodinámica.
Consideramos
positivos el calor y el trabajo que aportan
energía al sistema. Si extraen energía del
sistema,sin negativos.
U4 |Degradación de la energía
La energía experimenta una degradación en aquellos procesos en los que se
transforma parcialmente en un tipo de energía no utilizable para realizar el
trabajo.
La energía cinética mecánica de un
cuerpo se debe a su movimiento y
requiere un movimiento ordenado de
todas sus partículas.
La energía cinética interna de un cuerpo
responde al movimiento desordenado de
agitación térmica de sus partículas.
La energía del movimiento ordenado de las partículas se puede transmitir
fácilmente en forma de trabajo. Pasa lo contrario con la energía dle
movimiento desordenado.