by Natalia Perez 6 years ago
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Se obtiene a través
aprovechamiento de las energías cinética y potencial de la corriente del agua o los saltos de agua naturales. En el proceso, la energía potencial, durante la caída del agua, se convierte en cinética y mueve una turbina para aprovechar esa energía.
provechando los recursos tal y como surgen en la naturaleza, por ejemplo una garganta o catarata natural, o bien mediante la construcción de presas. Desde hace siglos existen pequeñas explotaciones en las que la corriente de un río mueve un rotor de palas y genera un movimiento aplicado, por ejemplo, en molinos rurales. Sin embargo, la utilización más común hoy en día la constituyen las centrales hidroeléctricas de las presas.
¿Cómo funcionan las centrales hidroeléctricas?
Otra manera de incrementar la altura del salto es derivando el agua por un canal de pendiente pequeña (menor que la del cauce del río), consiguiendo un desnivel mayor entre el canal y el cauce del río.
En el aprovechamiento de la energía hidráulica influyen dos factores: el caudal y la altura del salto. Para aprovechar mejor el agua, se construyen presas para regular el caudal en función de la época del año. La presa sirve también para aumentar el salto.
La energía cinética se representa a través de la siguiente fórmula
Como tal, la energía cinética está ligada a otros conceptos de la física como: trabajo, fuerza y energía. La energía solo puede llamarse cinética cuando el objeto se pone en movimiento y, al chocar con otro pueda moverlo originando un trabajo y, la fuerza puede referirse como la posibilidad que tiene un cuerpo de producir daños a otro.
Ec= ½ mv². La energía cinética se mide en Julios (J), la masa en kilogramos (kg) y la velocidad en metros sobre segundos (m/s).
puede originarse a partir de otras energías o convertirse en otras formas de energías.
En el caso de los carros de una montaña rusa alcanzan energía cinética cuando están en el fondo de su trayectoria pero esta se transforma en energía potencial gravitacional cuando comienza a elevarse. Otro ejemplo es a través de la energía cinética que permite los movimientos de las hélices se puede obtener electricidad o, energía hídrica a través del movimiento de agua.
Energía cinética molecular
La energía cinética molecular se puede observar en las moléculas de la materia a temperaturas normales que se encuentran en un constante movimientos a gran velocidad. En virtud, de la distribución de Boltzmann se puede deducir el promedio de la energía cinética de traslación de las moléculas.
Energía cinética de traslación y rotación
La energía cinética de traslación se presenta cuando las partes de un objeto siguen una misma dirección, por ejemplo: al caminar, asimismo, un cuerpo suspendido a cierta altura al ser caído transforma su energía potencial gravitacional en energía cinética traslacional. A su vez, la energía cinética de rotación, tal como lo indica su nombre, se presenta cuando las partes de un objeto giran, por ejemplo: un disco, un yoyo.
partiendo el núcleo de un átomo o fusionando el núcleo de dos átomos.
en el segundo fusión nuclear
En el primer caso lo llamamos fisión nuclear
Combustible nuclear
La gran mayoría de los reactores nucleares de potencia utilizan uranio enriquecido como combustible nuclear. El uranio es un elemento que se encuentra de forma natural que siguiendo un cierto proceso se logra enriquecerle para que sea más inestable. Que sea inestable significa que es más fácil de dividir, que es precisamente lo que se pretende hacer en un reactor nuclear.
Aplicaciones de la energía nuclear
Aunque la producción de energía eléctrica es la utilidad más habitual existen muchas otras aplicaciones de la energía nuclear en otros sectores. Estas aplicaciones pueden ser para uso civil o militar. Existen un gran número de tratados y acuerdos para regular estas actividades.
Se divide en
conversión fotovoltaica
consiste en la transformación directa de la energía luminosa en energía eléctrica. Se utilizan para ello unas placas solares formadas por células fotovoltaicas (de silicio o de germanio).
conversión térmica de alta temperatura
consiste en transformar la energía solar en energía térmica almacenada en un fluido. Para calentar el líquido se emplean unos dispositivos llamados colectores.
Otros sistemas de energía nuclear
Con la invención de la pila química por Volta en 1800 se dio lugar a una forma compacta y portátil de generación de energía. A partir de entonces fue incesante la búsqueda de sistemas que fueran aún menores y que tuvieran una mayor capacidad y duración. Este tipo de pilas, con pocas variaciones, han sido suficientes para muchas aplicaciones diarias hasta nuestros tiempos. Sin embargo, en el siglo XX surgieron nuevas necesidades, a causa principalmente de los programas espaciales.
La fisión nuclear
En física nuclear, la fisión es una reacción nuclear, lo que significa que tiene lugar en el núcleo atómico. La fisión ocurre cuando un núcleo pesado se divide en dos o más núcleos pequeños, además de algunos subproductos como neutrones libres, fotones (generalmente rayos gamma) y otros fragmentos del núcleo como partículas alfa (núcleos de helio) y beta (electrones y positrones de alta energía).
Reacciones Nucleares
En 1896 Henri Becquerel descubrió que algunos elementos químicos emitían radiaciones.3 Tanto él como Marie Curie y otros estudiaron sus propiedades, descubriendo que estas radiaciones eran diferentes de los ya conocidos rayos X y que poseían propiedades distintas, denominando a los tres tipos que consiguieron descubrir alfa, beta y gamma.
Para recordar
No podemos hablar de energía térmica sin hablar de la temperatura. El calor y la temperatura no significan lo mismo
Cuanto más caliente está la sustancia, más se mueven sus moléculas, y por lo tanto mayor es su energía térmica. Por ejemplo, una taza de té caliente tiene energía térmica en forma de energía cinética de sus partículas que vibran. Cuando se vierte un poco de leche fría en su té caliente, parte de esta energía se transfiere desde el té caliente para las partículas de la leche fría. ¿Qué ocurre después? El té con leche está más frio debido a que pierde energía térmica del té hacia la leche para calentarla. La cantidad de energía térmica en un objeto se mide en julios (J), aunque luego veremos que se pueden usar otras unidades de medida como la caloría (cal).
Energía térmica debida al arrastre
La fuerza de arrastre sobre un objeto en movimiento debida a un fluido como el aire o el agua es otro ejemplo de una fuerza no conservativa.
La mecanica se engloba en
odas aquellas cosas que funcionan por acción de un mecanismo o maquinaria. El término también se usa para describir el acto automático y el objeto que puede ocasionar consecuencias como choques o erosiones.
omo la capacidad de los cuerpos con masa para llevar a cabo un determinado esfuerzo o labor. Es importante recordar que la energía no se crea ni se destruye, sino que se conserva. La energía mecánica se mantiene constante en el tiempo gracias a la acción de fuerzas de carácter conservativo que trabajan sobre las partículas involucradas.
Entre los tipos de energía mecánica pueden mencionarse
Energía eólica
modalidad que surge por acción del viento
Energía hidráulica
provecha la energía potencial del movimiento de agua
Se conoce como energía mecánica a
a la clase de energía donde interviene tanto la posición como los movimientos de los cuerpos. Esto quiere decir que la energía mecánica es la sumatoria de las energías potenciales, cinéticas y la energía elástica de un objeto en movimiento.
Estos materiales
átomos que forman sus moléculas están en continuo movimiento ya sea trasladándose o vibrando. Este movimiento implica que los átomos tengan una determinada energía cinética a la que nosotros llamamos calor, energía térmica o energía calorífica.
Transmisión de la energia
Transmisión de energía calorífica por convección
se produce cuando se trasladan las moléculas calientes de un lado a otro. Seria el caso del viento, capaz de mover moléculas con cierta energía calorífica de un lado a otro.
Transmision de energía térmica por conducción.
se experimenta cuando un cuerpo caliente está en contacto físico con otro cuerpo más frío. La energía se transmite siempre del cuerpo caliente al cuerpo frío. Si ambos cuerpos están a la misma temperatura no hay transferencia energética. Cuando tocamos un trozo de hielo con la mano parte de la energía térmica de nuestra mano se transfiere al hielo, por eso tenemos sensación de frío.
Transmisión de calor por radiación.
se transmite a través de ondas electromagnéticas. Es el modo con el que nos llega la energía térmica proveniente del Sol. El principal ejemplo de este caso lo encontramos en las instalaciones de energía solar térmica, que aprovechan la radiación solar para calentar agua. El agua caliente que se obtiene de estas instalaciones solares habitualmente se utiliza para calefacción y para usarla como agua caliente sanitária.
Generador de energía magnética
El generador de es un dispositivo del cual a partir de la repulsión de los imágenes genera energía eléctrica renovable. El objetivo principal de este dispositivo es independizarnos del consumo de la energía eléctrica que proviene de las fuentes contaminantes, o mas bien de aquellas que no tienen un rendimiento tan constante a lo largo del año.
La densidad de la energía magnética
La unidad de densidad del sistema internacional de unidades es el tesla que está dado por donde B es la densidad de un flujo magnético generado por una carga que se mueve a una velocidad (V) a una distancia (R) Y Ur es el vector unitario el punto
Ejemplos de energía magnética
El triángulo de las bermudas pone loca a la brújula y provoca interferencia en la mayoría de los radios y aparatos electrónicos
El imán es atraído por el hierro
El polo norte con respecto a la brújula
Energía de campos variables
En teoría cuántica de campos postula que la energía de un estado del espacio-tiempo cuántico en el que existen campos eléctromagnéticos viene dada por un operador hamiltoniano que puede escribirse en términos de los operadores de campo cuánticos. La forma precisa del operador hamiltoniano se puede obtener a partir de la densidad lagrangiana clásica del campo.
Conservación de la energía
Para justificar que la expresión (1b) representa la energía electromagnética, debemos examinar qué sucede con la conservación de la energía en presencia de cargas eléctricas en movimiento. Para ello consideraremos un sistema de partículas cargadas en el seno de un campo electromagnético. En esa situación los campos eléctrico y magnético satisfarán las ecuaciones de Maxwell en el vacío:
Energía electromagnética en mecánica cuántica
una energía limpia y renovable. Dentro de sus ventajas el ser predecible y tener un suministro seguro con potencial que no varia de forma trascendental anualmente, solo se limita a los ciclos de marea y corrientes.
Función
Las mareas son el resultado de la atracción gravitatoria ejercida por el Sol y la Luna sobre nuestro planeta. En algunos lugares el desnivel de las mareas alcanza con frecuencia varios metros entre la marea baja y la marea alta (bajamar y pleamar). Su utilización industrial sólo es posible en aquellas zonas costeras que reúnan determinadas condiciones topográficas y marítimas en las cuales el valor de amplitud del desnivel de las mareas sea comparable a una instalación hidroeléctrica de escasa altura de caída de agua, pero de considerable masa de ésta.
Consiste en
aprisionar el agua en el momento de la alta marea y liberarla, obligándola a pasar por las turbinas durante la bajamar y en algunas centrales también se aprovecha el proceso contrario para generar energía. La energía gravitatoria terrestre y lunar, la energía solar y la eólica dan lugar, respectivamente, a tres manifestaciones de la energía del mar: mareas, gradientes térmicos y olas. De ella se podrá extraer energía mediante los dispositivos adecuados.
Se aprovechan
embalsando agua del mar en ensenadas naturales y haciéndola pasar a través de turbinas hidráulicas.
Se conoce como energía potencial a
Signo negativo
F en la definición de la energía potencial es la fuerza ejercida por el campo de fuerza, por ejemplo, la gravedad, la fuerza del muelle, etc.
Función de la energía ponencial
Si una fuerza que actua sobre un objeto es una función de su posición solamente, se dice que es una fuerza conservativa, y se puede representar como una función de energía potencial, que para el caso de una dimensión, satisface la condición de derivada.
la capacidad que tiene un cuerpo para desarrollar una acción de acuerdo a cómo están configurados en el sistema de cuerpos que realizan fuerzas entre sí. En otras palabras, la energía potencial es la energía que es capaz de generar un trabajo como consecuencia de la posición del cuerpo.
Esta conformada por
Ondas luminosas, un tipo de ondas electromagnéticas que son emitidas por objetos calientes como las bombillas o como el sol. A su vez, estas ondas están formadas por fotones, que son pequeños paquetes de energía.
Propiedades de la energía lumínica
La reflexión
La reflexión se refiere al cambio en la dirección de las ondas lumínicas cuando chocan con un objeto y rebotan. Esta propiedad es muy importante, porque gracias a la reflexión de la luz es posible observar aquellos objetos que no tienen luz propia.
La interferencia
La interferencia ocurre cuando dos o más ondas coinciden y se suman sus efectos. Estos efectos pueden ser constructivos o destructivos de acuerdo con el punto de la onda donde se encuentren.
La difracción
La difracción se refiere al cambio en la dirección de las ondas lumínicas cuando éstas encuentran un obstáculo o cuando atraviesan una rendija. También se presentan en las ondas sonoras o en los fluidos.
La refracción
La refracción se refiere al cambio en el movimiento de la luz cuando cambia el medio en el cual se desplaza.
El tren bala de Japón, iguales cargar siempre se repelen y este principio lo usan para evitar el rozamiento, básicamente va flotando y llega a alcanzar una velocidad enorme.
Origen de la energía eléctrica
Está en las centrales de generación, determinadas por la fuente de energía que se utilice. Así, la energía eléctrica puede obtenerse de centrales solares, eólicas, hidroeléctricas, térmicas, nucleares y mediante la biomasa o quema de compuesto de la naturaleza como combustible.
Causa
Es causada por el movimiento de las cargas eléctricas (electrones positivos y negativos) en el interior de materiales conductores.
Siguiendo el principio de conservación de la energía
indica que ésta no se crea ni se destruye, sólo se transforma de unas formas en otras, se explica que la energía eléctrica pueda convertirse en energía luminosa, mecánica y térmica.
Se genera a partir de
Distribución
El último paso antes de obtener la electricidad en los hogares es el que corresponde a la distribución.
Transmisión
Una vez que se ha generado la energía eléctrica por alguna de las técnicas precedentes, se procede a dar paso a la fase de transmisión.
Generación
La energía eléctrica se obtiene en las centrales de generación, las cuales están determinadas por la fuente de energía que se utiliza para mover el motor.
