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1 INTRODUCCIÓN: - ¿Qué es la energía? ¿Qué podemos hacer con ella? En todos los actos cotidianos se emplea algo de fuerza. Al levantarnos, peinarnos, caminar, correr, jugar, trabajar, etc. Siempre se necesita de fuerza para poder desenvolvernos con facilidad, según las exigencias del medio ambiente que nos rodee. La capacidad que posee una persona, o un objeto, para ejercer fuerza y realizar cualquier trabajo, se denomina: Energía. La energía es la capacidad de producir un trabajo en potencia o en acto. Por eso decimos que alguien tiene mucha energía cuando grandes actividades durante el día como: trabajar, estudiar o practicar deportes. Para entender la importancia que hoy día tiene la energía, basta con remontarnos un poco a la historia y hacer un breve recuento de las actividades del hombre y su evolución. En los primeros tiempos el hombre utilizaba únicamente sus fuerzas para alimentarse, divertirse y comunicarse con sus semejantes. Esto significa que utilizaba su propia energía física, en la caza, pesca, recolección de frutas silvestres, confección de sus rudimentarios vestidos y viviendas, etc. Con el crecimiento de la población y el mayor desarrollo de la inteligencia humana, el hombre comienza a incrementar el rendimiento de su propia energía mediante el uso de utensilios y algunos instrumentos: la piedra labrada, para puntas de lanzas y flechas, arco para disparar con más energía sus flechas, martillos para golpear con mas fuerza, etc. Posteriormente el hombre descubre que puede recurrir a otras fuentes de energía distintas a la de su propio esfuerzo físico: como la energía de los otros animales utilizada para arar, el tiro de cargas y el transporte del propio hombre. Con el correr de los siglos, todo el progreso del hombre se ha sustentado sobre estos dos pilares: La invención de instrumentos para multiplicar el rendimiento del trabajo: herramientas y máquinas. El descubrimiento de nuevas fuentes energéticas para sumarlas a la suya limitada y poder mover con ellas sus cada vez mas complicadas máquinas. Para darse cuenta de la importancia que tiene la energía en la vida del hombre moderno, bastaría con imaginar lo que ocurriría en una de nuestras modernas ciudades si de pronto desaparecieran todas las fuentes de energía que el hombre ha venido descubriendo y desarrollando. La ciudad se quedaría a oscuras por falta de electricidad y en las casas prácticamente todo dejará de funcionar: lavadora, televisor, nevera, radio, plancha, ventiladores, aire acondicionado, etc. ¿ Nos alumbraríamos con velas, o cocinaríamos con gas?. No, porque el fuego y el gas son también recursos energéticos y si desaparecen nos quedarían nuestras fuerzas y nada mas. Nada podría funcionar si nos quedamos sin gas, petróleo, carbón, electricidad. No funcionarían los carros, camiones, barcos Si desaparecieran los recursos energéticos, prácticamente desaparecería la civilización y gran parte de la humanidad.

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INTRODUCCIÓN: - ¿Qué es la energía? ¿Qué podemos hacer con ella? En todos los actos cotidianos se emplea algo de fuerza. Al levantarnos, peinarnos, caminar, correr, jugar, trabajar, etc. Siempre se necesita de fuerza para poder desenvolvernos con facilidad, según las exigencias del medio ambiente que nos rodee. La capacidad que posee una persona, o un objeto, para ejercer fuerza y realizar cualquier trabajo, se denomina: Energía. La energía es la capacidad de producir un trabajo en potencia o en acto. Por eso decimos que alguien tiene mucha energía cuando grandes actividades durante el día como: trabajar, estudiar o practicar deportes.

Para entender la importancia que hoy día tiene la energía, basta con remontarnos un poco a la historia y hacer un breve recuento de las actividades del hombre y su evolución. En los primeros tiempos el hombre utilizaba únicamente sus fuerzas para alimentarse, divertirse y comunicarse con sus semejantes. Esto significa que utilizaba su propia energía física, en la caza, pesca, recolección de frutas silvestres, confección de sus rudimentarios vestidos y viviendas, etc.

Con el crecimiento de la población y el mayor desarrollo de la inteligencia humana, el hombre comienza a incrementar el rendimiento de su propia energía mediante el uso de utensilios y algunos instrumentos: la piedra labrada, para puntas de lanzas y flechas, arco para disparar con más energía sus flechas, martillos para golpear con mas fuerza, etc.

Posteriormente el hombre descubre que puede recurrir a otras fuentes de energía distintas a la de su propio esfuerzo físico: como la energía de los otros animales utilizada para arar, el tiro de cargas y el transporte del propio hombre.

Con el correr de los siglos, todo el progreso del hombre se ha sustentado sobre estos dos pilares:

• La invención de instrumentos para multiplicar el rendimiento del trabajo: herramientas y máquinas.

• El descubrimiento de nuevas fuentes energéticas para sumarlas a la suya limitada y poder mover con ellas sus cada vez mas complicadas máquinas.

Para darse cuenta de la importancia que tiene la energía en la vida del hombre moderno, bastaría con imaginar lo que ocurriría en una de nuestras modernas ciudades si de pronto desaparecieran todas las fuentes de energía que el hombre ha venido descubriendo y desarrollando.

• La ciudad se quedaría a oscuras por falta de electricidad y en las casas prácticamente todo dejará de funcionar: lavadora, televisor, nevera, radio, plancha, ventiladores, aire acondicionado, etc.

• ¿ Nos alumbraríamos con velas, o cocinaríamos con gas?. No, porque el fuego y el gas son también recursos energéticos y si desaparecen nos quedarían nuestras fuerzas y nada mas.

• Nada podría funcionar si nos quedamos sin gas, petróleo, carbón, electricidad. No funcionarían los carros, camiones, barcos

Si desaparecieran los recursos energéticos, prácticamente desaparecería la civilización y gran parte de la humanidad.

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1. LA ENERGÍA Y SUS FORMAS

La materia se transforma por efecto de la energía. Por ejemplo, la acción calórica de los rayos del Sol sobre el agua de los mares, provoca la evaporación.

La energía puede cambiar las propiedades de la materia.

La energía se presenta en diversas formas. En una comunidad biológica, pasa de los organismos productores a los organismos consumidores por medio de las cadenas alimenticias.

Desde el comienzo de su existencia, el ser humano ha utilizado la energía para subsistir. El descubrimiento del fuego proporcionó al hombre la posibilidad de cocinar sus alimentos y fabricar diferentes utensilios. También, aprovechó la fuerza muscular de los animales, aprendió a utilizar el movimiento como forma de energía. Después, usó la energía del viento, la de las aguas de los ríos y la de las corrientes marinas.

Con esas energías, el hombre descubrió que podía poner en movimiento los motores, energías temporales. Este problema lo solucionó con la utilización del vapor, y consiguió que los motores funcionaran en forma permanente.

1.2 FORMAS DE ENERGÍA

A diario estamos en contacto con las diferentes formas en que se manifiesta la energía. Al encender el gas de la cocina, por ejemplo, se produce el calor necesario para hervir el agua de la tetera. Lo mismo ocurre con la corriente eléctrica, cuando pasa por un circuito, pone en funcionamiento el televisor. Diariamente observamos en nuestro hogar estas y otras formas de energía.

• Energía solar: es la que envía el sol en forma de radiación infrarroja, la cual aumenta la temperatura al entrar en contacto con los cuerpos. Permite la evaporación de nuestras aguas y una serie de procesos indispensables para nuestra vida. ¿Qué seríamos sin el Sol?

El hombre ha ideado diferentes formas para utilizar la energía solar. Algunas de ellas son los colectores solares y espejos curvos especiales, que se utilizan en calefacción y para generar energía eléctrica. La energía solar tiene la ventaja de no contaminar.

Recursos energéticos, tipos de energía y formas para transmitir la energía.

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• Energía mecánica: es aquella que el hombre utilizó, en un comienzo, como producto de su propio esfuerzo corporal. Luego, utilizó la fuerza animal, para lo que domesticó animales como bueyes, caballos y burros. La energía mecánica engloba dos tipos de energía, la energía potencial o latente y la energía cinética (cuando el cuerpo está en movimiento).

• Energía eléctrica: es la que se produce por el movimiento de electrones a través de un conductor.

• Energía nuclear: es la que se produce cuando se rompe el núcleo del átomo, debido a la liberación de la fuerza que mantiene unidas las partículas del núcleo atómico. El átomo se compone de núcleo y corteza. Éstos se unen para formar las moléculas. Cuando lo que se rompe es el núcleo del átomo, como en el caso del Uranio, se libera mucha energía, llamada energía nuclear. La bomba atómica es la liberación incontrolada de esta energía.

• Energía eólica: es la que se origina por la fuerza del viento. Tiene muchas ventajas, porque no provoca contaminación y es inagotable. Puede generar energía eléctrica por medio de molinos de viento.

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• Energía hidráulica: es la asociada al agua cuando se encuentra acumulada y que al liberarla su movimiento genera energía eléctrica a través de un generador.

• Energía química: se encuentra en los cuerpos almacenada por la configuración de sus moléculas. Se puede liberar mediante una combustión, la cual es una reacción en que se combina el oxígeno del aire con la materia del cuerpo que arde. Durante la combustión se producen luz y aumento de la energía térmica. También en una pila seca su energía química o latente puede transformarse a energía eléctrica para ser utilizada en los circuitos.

• Energía Luminosa : Es aquella que se obtiene en las estrellas ( Sol ) a través del proceso nuclear denominado fusión nuclear . El También se puede obtener de la transformación de la energía eléctrica a través de una ampolleta.

Podríamos seguir en un camino interminable de enumerar tipos de energía, con la posibilidad muchas veces de usar sinónimos para un mismo tipo de energía, así por ejemplo a veces utilizamos el nombre de energía hidráulica para la energía potencial de las aguas contenidas en una represa o también referirnos la energía química como la energía interna de los cuerpos. Lo importante no son los tipos de energía sino más bien son los usos y en los tiempos que deseamos ocuparla…

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1.1 PROPIEDADES DE LA ENERGÍA

¿Qué propiedades tiene la energía?

a) Se transforma : Pensemos por un momento en automóvil que se mueve a lo largo de una carretera , la energía química que se encuentra almacenada en el combustible , la cual a través de un proceso termodinámico se transforma en : térmica en el interior del motor , eléctrica en el generador (alternador del automóvil) , cinética que se manifiesta en el movimiento del auto , sonora en el ruido que se produce por funcionamiento del móvil , etc.

b) Se transmite : Otra manifestación puede ser cuando la energía eléctrica obtenida en una central eléctrica se transmite a la ciudad a través de los cables de alta tensión.

c) Se conserva : La energía mecánica en la caída libre de un cuerpo , en la medida que el cuerpo cae , transforma energía potencial ( posición ) en energía cinética ( movimiento ) , manteniendo constante la suma de ambas energía

d) Se degrada : Esta propiedad se manifiesta en cada transformación y corresponde a la energía que no puede volverse a utilizar . Por ejemplo la energía de los combustibles (el gas de una cocina) calienta los alimentos, pero una gran parte de ella no se utiliza.

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e) Se almacena : El gas que se obtiene a través de diferentes procesos se acumula en estanques o cilindros para su comercial e industrial: energía química almacenada. La energía hidráulica o latente se encuentra acumulada en una represa para poder transformarla.

1.2 FUENTES DE ENERGÍA

¿Cuáles son nuestros recursos energéticos?

¿Cuáles son los tipos de energías asociadas a estos recursos?

FUENTES RENOVABLES Las energías renovables se caracterizan porque en sus procesos de transformación y aprovechamiento en energía útil no se consumen ni se agotan en una escala humana. Entre estas fuentes de energías están: la hidráulica, la solar, la eólica y la de los océanos. Además, dependiendo de su forma de explotación, también pueden ser catalogadas como renovables la energía proveniente de la biomasa y la energía geotérmica. Clasificación :

a) Las energías renovables suelen clasificarse en convencionales y no convencionales, según sea el grado de desarrollo de las tecnologías para su aprovechamiento y la penetración en los mercados energéticos que presenten. Dentro de las convencionales, la más difundida es la hidráulica a gran escala.

b) Como energías renovables no convencionales (ERNC) se consideran la eólica, la solar, la

geotérmica y la de los océanos. Además, existe una amplia gama de procesos de aprovechamiento de la energía de la biomasa que pueden ser catalogados como ERNC. De igual manera, el aprovechamiento de la energía hidráulica en pequeñas escalas se suele clasificar en esta categoría.

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FUENTES NO RENOVABLES

Son las energías provenientes de recursos naturales no renovables, tales como el carbón, el petróleo y el gas, denominados combustibles fósiles. Un combustible fósil está compuesto por los restos de organismos que vivieron hace millones de años. El carbón se formó a partir de plantas terrestres y el petróleo y el gas natural a partir de microorganismos y animales principalmente acuáticos. La explotación industrial surge a mediados del siglo XIX con la aparición de la lámpara de petróleo diáfano o queroseno (quinqué); desde entonces existen cada vez más utilizaciones del petróleo y sus derivados. La química típica del petróleo oscila, para el carbono, entre 80 y 90%, hidrógeno de 10 a 15%, azufre hasta 5%, nitrógeno > 0.5% y oxigeno a 7%; en menor proporción se encuentran presentes hierro, níquel y vanadio.

Tema para la reflexión

En la actualidad existe un tema , el cual en algunos ámbitos ( económico , científico , militar , etc ) es de preocupación ya que el aumento de la población mundial y la necesidad de desarrollo , para poder alimentar y dar una mejor calidad de vida a dicha población , lleva consigo el desarrollo de nuevas tecnologías , mejor calidad y cantidad de alimentos , lo que significa un mayor gasto en energía por parte de la humanidad , lo cual proyectado en el tiempo significa una agotamiento de las fuentes no renovables.

Se considera que a mediados del siglo XXI se alcanzara el máximo de rendimiento , para luego necesariamente decaer a causa de este agotamiento ( petróleo , gas , carbón y otros recursos no renovables ), por lo tanto este desarrollo no es sustentable a largo plazo.

¿Qué medidas se tomarán? ¿qué ocurrirá con los países más pobres? ………..

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1.3 ENERGÍA MECÁNICA

¿Qué tipo de energías mecánica identificamos?

ENERGÍA POTENCIAL GRAVITATACIONAL.- Tal como lo dice su nombre es una energía en potencia (almacenada en un sistema o cuerpo), es decir, en cualquier momento se puede manifestar. Es una energía asociada a la posición de un cuerpo y a la fuerza peso. Para levantar un objeto, por ejemplo, una pelota desde el suelo a una mesa, debemos utilizar parte de la energía de nuestro cuerpo y entregársela a la pelota. Como vimos, esta energía no se pierde, sino que se transforma en energía potencial gravitacional. Ahora bien, ¿dónde queda almacenada la energía potencial gravitacional? La respuesta a esta pregunta es muy simple: la energía queda ‘almacenada’ en el campo gravitacional. ¿Qué es un campo en Física? Como idea intuitiva aceptaremos, que la Tierra crea en su entorno un “ambiente”, el cuál actúa sobre los cuerpos es sus cercanías, ejerciendo una fuerza atractiva (fuerza gravitacional). Esto puede parecer a simple vista muy raro, pero tiene que ver esencialmente con el hecho de que si no existiese un campo, no podríamos hablar de que existe una energía potencial gravitacional. Es decir, hipotéticamente, si pudiésemos hacer desaparecer la Tierra de un momento a otro, o sea hacer desaparecer el campo gravitacional terrestre, todos los objetos perderían automáticamente su energía potencial gravitacional, lo que se traduciría, por ejemplo, en que si soltamos un cuerpo en el aire, este no bajaría por “sí solo”; dicho de otro modo, para que el cuerpo baje tendríamos que empujarlo. La energía potencial gravitacional es otra forma de representar la interacción gravitacional. De lo anterior se desprende que es posible entregar y recibir energía del campo gravitacional; es decir, cosas como subir un cerro, levantar un objeto, tirar una piedra por el aire, etc., no son más que intercambios de energía con el campo gravitacional.

Los conceptos físicos también se pueden definir a través de ecuaciones (expresiones matemáticas ). En este caso la expresión que representa el comportamiento de dicho concepto queda expresado por :

hgmU ··= Donde U : Energía Potencial gravitacional , m : masa del cuerpo (en kg) , g: aceleración de gravedad ( la cual en las cercanías de la superficie de la Tierra se supone constante , cuyo valor es 9,8 [m/s2] ) y h (en m) : es la distancia respecto del nivel de referencia (el suelo por ejemplo).

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Unidad de medida : La energía ( sin importar la forma en que se presente ) se mide internacionalmente a través de la unidad denominada [ Joule ] Esta unidad se puede expresar como la combinación de las siguientes unidades, las cuales representan la misma unidad de medida :

[ ] [ ] ⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡== 2

2··segmKgmNewtonJoule

Ejemplo : La figura muestra dos objetos de masas “ m “ y “ 2m “, a una cierta altura “ h “ respecto de la superficie de la Tierra. La mejor comparación entre las energías potenciales de ambos cuerpos es : A) m posee el doble que 2m B) 2m posee el doble que m C) m y 2m poseen la misma D) No existe comparación

La respuesta correcta es : ? ENERGÍA CINÉTICA.- Es la energía que un objeto posee debido a su movimiento. Su valor depende de la masa y la rapidez del objeto. Cuando un cuerpo se mueve, puede chocar con otro, produciendo en el segundo deformación, ruptura o cambios en la rapidez. Esto involucra energía o más bien la transferencia de energía de un cuerpo a otro. La definición operacional de la energía cinética es:

2·21 vmK =

Donde K: energía cinética , m: masa del cuerpo (en kg) , y v: rapidez (en m/s) Si todos los cuerpos poseen masa “ m “ , la diferencia entre sus energías cinéticas la produce la magnitud de la velocidad ( rapidez ) que posean los cuerpos. Pensemos en el siguiente ejemplo : Dos cuerpos de igual masa “ m “ se mueven respectivamente con las rapideces “ V “ y “ 2 V “. Por lo tanto podemos concluir que la mejor comparación para sus energías cinéticas debe ser :

A) La misma B) Una es el doble de la otra C) Una es el cuádruplo de la otra D) No es posible la comparación

m 2m h h

V 2V

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Volvamos al conjunto formado por la energía potencial gravitatoria y la energía cinética. Los cambios o procesos que ocurren en la naturaleza son más entendibles cuando pasan por un análisis en términos de la transformación de la energía en una forma en otra. Los estudios de las diversas formas de energía y de sus transformaciones de unas en otras condujo a una de las mayores generalizaciones de la Física , la cual es conocida como Ley de la conservación de la energía.

La energía no se crea ni se destruye ; se puede transformar de una forma en otra en otra ,

pero la cantidad total de energía no cambia jamás.

En cualquier sistema considerado en su totalidad, ya sea tan simple como un péndulo o tan complejo como una galaxia en explosión, hay una cantidad que no cambia: la energía. Puede cambiar la forma o simplemente transferirse de un lugar a otro, pero el balance total de energía permanece constante. Esta ley es aplicable al conjunto llamado energía mecánica. ¿Qué es la energía total mecánica? Es la suma de la energía cinética y de la potencial gravitacional. La energía total mecánica la vamos a designar con la letra “ E “ , su representación estará dada por :

Constante=+= UKE En nuestros ejemplos no consideramos la existencia del roce, debido a que su presencia produce efectos disipativos: aumento de la energía térmica en los cuerpos en caída libre por ejemplo, de modo que exista sólo transformación de energía mecánica en mecánica (de potencial a cinética o viceversa)

En la montaña rusa, ignorando el roce ¿Qué trasformaciones de energía mecánica identificamos?

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A través del siguiente ejemplo mostraremos el principio de conservación de la energía mecánica : Un cuerpo cae libremente ( roce nulo ) desde una cierta altura “ h “ , su energía potencial respecto del suelo es 1.000 ( Joule )

a) Inicialmente el cuerpo no posee rapidez por lo tanto su energía cinética es cero y su energía potencial es máxima , cuyo valor es 1.000 ( Joule ) . La suma de ambas energía , es decir la energía total mecánica es 1.000 ( joule )

Observe la gráfica h

b) Consideremos el punto correspondiente a la mitad del camino recorrido , es decir cuando se encuentra en la mitad del camino recorrido ( h/2 respecto del suelo ) . En esta posición el cuerpo posee la mitad de la energía potencial inicial , es decir 500 ( joule ) , pero la energía mecánica debe conservarse , lo que significa que el resto de su energía inicial se transforma en energía cinética y su valor debe ser 500 ( Joule ) . Por lo tanto la energía mecánica del cuerpo sigue siendo 1.000 ( Joule ) , ya que la suma K + U = 1.000 ( Joule )

h / 2 Como reto personal se deja el análisis , para los casos cuando el cuerpo se encuentra a la altura h / 4 respecto del suelo y otro puede ser en el momento justo antes de chocar contra el suelo. EFICIENCIA Las máquinas que se consideran para los cálculos son ideales, transforman toda la energía proporcionada en energía útil , es decir en ese caso hablamos de de una eficiencia de un 100 % . En la práctica esto nunca sucede, y no podemos esperar que suceda. Las piezas del aparato sufren el efecto del roce produciendo degradación de la energía. Decimos entonces que la energía se disipa en forma de calor.

Energía útil

EFICIENCIA = ----------------------------------- Energía proporcionada

U 1000 ( J ) K 0 ( J )

1000 ( J ) U K 500 ( J ) 0 ( J )

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Si Ud. quiere determinar el tanto por ciento de energía útil , basta multiplicar el número obtenido por 100.

Energía proporcionada = Energía útil + Energía disipada

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2. TRANSFERENCIA DE ENERGÍA POR CALOR .- La materia en general está compuestas por los mismos elementos, dando origen a los tres estados fundamentales de la materia : Sólido , líquido y gaseoso. Dichos componentes denominados átomos y sus agrupaciones denominadas moléculas, se encuentran en agitación continua. En virtud de este movimiento aleatorio , los átomos y moléculas poseen energía. Desde el punto vista energético, podemos hablar de la energía cinética tradicional de la moléculas, también de la energía cinética rotacional, energía cinética debida a los movimientos internos de los átomos que componen las moléculas. También debemos considerar la energía potencial debido a las fuerzas que se ejercen entre las moléculas. La totalidad de las formas de energía que mencionamos es lo que constituye la llamada energía interna. Las sustancias no contienen calor, poseen energía interna Por lo tanto la pregunta que subyace es ¿cómo es posible variar la energía de estas moléculas y átomos? . Veamos los siguientes ejemplos:

a) Golpear una moneda con un martillo , el golpe provoca en las moléculas una agitación , lo que aumenta su nivel de energía.

b) Calentar un pedazo de metal en la flama de un mechero.

c) Al comprimir rápidamente el aire que se encuentra en el interior de una bomba manual para

inflar los neumáticos. Sólo en el ejemplo b) se manifiesta el proceso de transferir energía en forma de CALOR. Cuando los átomos o moléculas de un sólido, líquido o gas se mueven más aprisa, la sustancia se calienta. En este caso decimos que su energía cinética aumenta. En la figura se muestra un cuerpo, cuyo aumento de temperatura se debe a los golpes del martillo. ¿Qué es la temperatura de un cuerpo? LA TEMPERATURA Este concepto, que muchas veces se le asocia otro que es el calor, está relacionado fundamentalmente con el nivel de energía que poseen moléculas y átomos. Por el momento la asociaremos al nivel de energía cinética media de las moléculas, lo cual es fácil de entender en gases y líquidos, pero más complicado en los sólidos ya que el grado de movimiento de traslación es muy pequeño. Diremos también que la temperatura es la cantidad que nos expresa qué tan frío o caliente está un cuerpo, respecto de una cierta referencia. Este valor lo expresamos a través de un número que corresponde a una cierta escala graduada y eso es lo que nosotros llamamos termómetro.

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La figura muestra dos termómetros los cuales tiene como referencia los puntos de fusión y vaporización (ebullición) del agua. En nuestro caso (Chile) corresponde a las temperaturas de 0º y 100º (C) respectivamente, en caso de los Estados Unidos de América son 32º y 212º (F). A partir de esta información podemos escribir la siguiente proporción que permite las transformaciones posibles:

180100

32ºº =−FtCt

En Física se usa la escala absoluta o llamada escala Kelvin. La unidad de medida es el grado Kelvin La correspondencia en relación a la medida usada por nosotros es la siguiente:

273)(º)(º += CtKT

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Respondamos la pregunta ¿qué es el calor?

El calor no es más que una energía en tránsito , solo se manifiesta mientras los cuerpos permanezcan a diferentes temperaturas, en el momento que las temperaturas se igualan la transferencia de energía termina , el calor ya no existe. El estado en que las temperaturas se igualan se denomina equilibrio térmico. LEYES DE TRANSFERENCIA Durante el proceso de transferencia se deben considerar las siguientes leyes generales :

1) La energía térmica( calor ) fluye desde el cuerpo de mayor temperatura al de menor temperatura.

2) El cuerpo que cede energía térmica disminuye la temperatura y el que absorbe la aumenta.

3) La transferencia de energía termina con el equilibrio térmico (temperaturas iguales).

FACTORES QUE DETERMINAN LA RAPIDEZ DE LA TRANSFERENCIA Los factores que mencionamos a continuación están dados en igualdad de las demás condiciones :

1) La Superficie de contacto entre los cuerpos: a mayor superficie de contacto , mayor rapidez en la transferencia de energía

(a) (b) (c)

2) La diferencia de temperatura entre los cuerpos : a mayor Δtº entre los cuerpos mayor rapidez en la transferencia de energía

90º C 80º C 90º C 10º C

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3) La conductividad térmica de los elementos : a mayor conductividad térmica mayor rapidez en

la transferencia de energía Aluminio Madera Aluminio Cobre 2.1 FORMAS EN QUE SE TRANSMITE EL CALOR a) Conducción : La transmisión del calor por conducción es típica de los sólidos. Se origina por la agitación molecular provocada por el calor que se transmite progresivamente, sin modificar la distancia relativa de las moléculas. La velocidad con que el material deja pasar el calor por conducción, depende de su conductividad que es una propiedad que tiene cada material. Hay materiales que conducen más que otros. Los metales son mucho más conductores del calor que, por ejemplo, los materiales de cerramiento de una construcción. La plata es el mejor conductor, lo sigue el cobre y luego el aluminio.

Experimento para determinar la conductividad térmica en los metales. b) Por convección : La forma de transmisión de calor por convección es propia de los fluidos, por ejemplo, en nuestro caso el aire o el agua. Por efecto de la variación de su peso debido a un aumento o disminución de temperatura, se establece en ellos una circulación permanente y continua. Ese movimiento del fluido produce, entonces, la transferencia del calor por convección, que se orienta desde los puntos calientes a los fríos. Ejemplos pueden ser vientos, corrientes marinas, etc .

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Observe el cambio en la dirección del flujo del fluido. c) Radiación : La forma de transmisión del calor por radiación se produce en el vacío igual que la radiación de la luz en forma de ondas electromagnéticas. De esa manera el proceso de transferencia de calor por radiación no esta vinculado a soporte o vehículo material alguno, no pudiendo ser explicado como en los casos anteriores en términos de moléculas que chocan o se desplazan. Se define entonces la radiación térmica como la transmisión de calor de un cuerpo a otro sin contacto directo, en forma de energía radiante. Entonces un cuerpo caliente transforma una parte de su contenido de energía térmica en energía radiante sobre su superficie, la cual se emite en forma de ondas, que al ser absorbidas por otro cuerpo, se manifiesta en forma de energía térmica. Se desprende de ello que para que la energía radiante pueda ser convertida en energía térmica es necesario que sea absorbida por una sustancia. Todos los cuerpos absorben y además emiten energía radiante, dependiendo de la temperatura a que se encuentren y de sus características físicas. El cuerpo negro es un cuerpo ideal que emite y absorbe el máximo el calor por radiación. Por ello cuando un cuerpo esta constituido por superficies oscuras, emite y absorbe la energía térmica por radiación en gran proporción, ocurriendo todo lo contrario cuando se trata de cuerpos de superficies blancas o brillantes. Los cuerpos calientes emiten mayor cantidad de energía térmica que los más fríos, habiendo un continuo intercambio de energía radiante entre las sustancias que se encuentran a distintas temperaturas.

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EFECTOS DEL CALOR EN LOS CUERPOS

Efectos del calor

Variación de temperatura Cambios de forma Cambio de estado en los cuerpos 2.2 CAMBIOS DE ESTADO EN LA MATERIA

Una misma sustancia puede presentarse en tres estados: sólido, líquido o gaseoso. El estado en que se encuentra una sustancia está asociado con la energía térmica que posee. Una sustancia puede cambiar de estado mediante una absorción o una liberación de energía por calor; por ejemplo: de sólido a líquido (fusión) debe absorber calor; de líquido a gas (vaporización) debe absorber calor. Al contrario: de gas a líquido (condensación) debe liberar calor; de líquido a sólido (congelación - solidificación) debe liberar calor. Absorción de calor Evaporación Fusión Vaporización Ebullición Sólido Líquido Gaseoso Solidificación Condensación Sublimación Desprendimiento de calor

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Leyes generales que regulan el cambio de estado :

1) Toda sustancia al cambiar de estado lo hace a una temperatura constante durante el cambio de estado.

Esta temperatura se denomina punto de transformación.- Por ejemplo punto de fusión, punto de ebullición, etc ..

2) Toda sustancia al cambiar de estado , en su punto de transformación , absorbe o cede energía por calor.

Esta cantidad de calor se llama calor de transformación .- Por ejemplo calor de fusión , calor de condensación , etc .. El cambio de estado es producto del cambio de:

- Temperatura , Presión o ambas a la vez Al aumentar la temperatura :

1) Aumentan las vibraciones de las partículas del sólido, hasta que las fuerzas de atracción de las partículas más próximas no sean suficientes para retenerlas y se muevan como las del estado líquido.

2) Aumentan los desplazamientos de las partículas del líquido hasta que las fuerzas de atracción de las demás partículas no puedan detener dichos desplazamiento y terminan moviéndose como las de un gas.

Al disminuir la temperatura :

1) Las partículas del gas se mueven cada vez más lentas hasta que , al pasar cerca de las vecinas quedan atrapadas por las fuerzas de atracción del conjunto

2) Las partículas del líquido cada vez se mueven más lentas, con lo cual las fuerzas del conjunto aumentan su efecto, lo que las dejara en posiciones fijas con solo movimiento vibratorio, constituyendo el estado sólido.

2.3 EFECTO INVERNADERO Y DEGRADACIÓN Durante miles de millones de años el planeta y la biosfera han estado cambiando. Esto ha sido así desde mucho antes de la aparición de nuestra especie, pero lo nuevo es que el cambio actual está ocurriendo muy rápido, desde el punto de vista de la capacidad de respuesta de los subcomponentes del sistema y, muy importante, es precisamente el hombre quien lo genera. En el pasado, la especie humana fue más bien receptora de los cambios sobre el planeta y debió adaptarse a ellos (piénsese en las glaciaciones, por ejemplo). Ahora el hombre está produciendo o induciendo las modificaciones, y éstas son tan vastas y profundas que apenas somos capaces de comprenderlas. Los cambios son muy rápidos, lo que limita el tiempo de respuestas que pueden mostrar los subsistemas abióticos y bióticos. Esto es importante ya que la adaptación biológica a los cambios demora generaciones, y el proceso que hemos desencadenado tiene un tiempo de recambio muy inferior al tiempo generacional de muchos de los organismos que habitan la biosfera. Lo más preocupante es que las modificaciones son cada vez más frecuentes, es decir, se trata de una tasa de cambio creciente.

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Tampoco cabe duda que la especie humana es una adición reciente (cerca de 3 millones de años) a la economía de la naturaleza, y que por su posición de consumidor en el ecosistema puede y debe alterarlo para su existencia. En otras palabras, la existencia humana implica a lo menos algún cambio en la biosfera. Es importante percibir que la creación de alimentos y otros bienes para nuestra especie sólo ocurre por transformación de los recursos existentes. Generalmente, la producción de alimentos, fibras y sustancias que requerimos para nuestra existencia implica una simplificación de los ecosistemas. Además, la especie humana, consciente o inconscientemente, vierte sus residuos al ambiente, en el convencimiento de que la naturaleza reciclará los desperdicios y los transformará en materias primas que podrán reutilizarse. Reconocer estas dos funciones de los ecosistemas, producción y reciclaje, es clave para entender el proceso de cambio global en que estamos inmersos Nuestro planeta se enfrenta a peligros que afectan al medio ambiente y al ajuste ecológico.

Los problemas son básicamente los siguientes:

• la contaminación de los océanos, lagos, ríos, aire, alimentos y suelos. La contaminación puede ser acústica, química y radiactiva.

• la desertificación, por la degradación de suelos, erosión, sobrepastoreo, deforestación, sobreexplotación de la tierra, salinización, escasez de agua.

• la eliminación de especies de fauna y flora, producto de la caza o corta indiscriminada, caza ilegal de especies protegidas, destrucción de hábitat, competencia con especies introducidas, etc.

• la destrucción del bosque nativo, por incendios, sobreexplotación, propagación de especies foráneas, como el pino insigne o el eucaliptus en Chile. También se debe a la introducción involuntaria de especies que constituyen plagas, construcción de represas, caminos y otras obras, crecimiento urbano, contaminación.

• la sobreexplotación de flora y fauna marina, como las algas, moluscos, peces, crustáceos u otros.

• la explosión urbana, que provoca hacinamiento, pérdida de tierras fértiles, congestión vehicular, contaminación atmosférica, acústica y de aguas, acumulación de desechos sólidos.

Además, tenemos diversos problemas globales, como son: el recalentamiento de la Tierra, más conocido como efecto invernadero, que lentamente está provocando el derretimiento de los hielos polares; el adelgazamiento y agujero de la capa de ozono, que afecta especialmente a los países más australes del hemisferio sur, como Chile, permitiendo el paso de los rayos solares ultravioletas, que debido a su intensidad dañan nuestra piel y vista, y que en casos de alta exposición pueden producir cáncer a la piel y ceguera; y la lluvia ácida, que se produce por la disolución de algunos gases (NO2, SO3, etc.) en el agua, formando ácidos que dañan la vegetación, las viviendas y la infraestructura, entre otros.

La intervención humana: contaminación

Los océanos reciben la gran mayoría de los desperdicios humanos, ya sea por vertido deliberado (desagües de aguas servidas domiciliarias e industriales) o por su arrastre natural desde la superficie terrestre (ríos o corrientes subterráneas), lo que repercute directamente en las especies marinas.

Las principales fuentes de contaminación marina que afectan, dañan e incluso destruyen el ecosistema marino son:

Residuos agrícolas , urbanos , industriales , radiactivos y del petróleo , otros son basuras , gases y minerales.

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La atmósfera de la Tierra está compuesta de muchos gases. Los que más abundan son el nitrógeno y el oxígeno (este último es el que necesitamos para respirar). El resto, menos de una centésima parte, son gases llamados "de invernadero". No los podemos ver ni oler, pero están allí. Algunos de ellos son el dióxido de carbono, el metano y el dióxido de nitrógeno. En pequeñas concentraciones, los gases de invernadero son vitales para nuestra supervivencia. Cuando la luz solar llega a la Tierra, un poco de esta energía se refleja en las nubes; el resto atraviesa la atmósfera y llega al suelo. Gracias a esta energía, por ejemplo, las plantas pueden crecer y desarrollarse.

Pero no toda la energía del Sol es aprovechada en la Tierra; una parte es "devuelta" al espacio. Como la Tierra es mucho más fría que el Sol, no puede devolver la energía en forma de luz y calor. Por eso la envía de una manera diferente, llamada "infrarroja". Un ejemplo de energía infrarroja es la energía por calor que emana de una estufa eléctrica antes de que las barras comiencen a ponerse rojas. Los gases de invernadero absorben esta energía infrarroja como una esponja, calentando tanto la superficie de la Tierra como el aire que la rodea. Si no existieran los gases de invernadero, el planeta sería cerca de 30 grados más frío de lo que es ahora. En esas condiciones, probablemente la vida nunca hubiera podido desarrollarse. Esto es lo que sucede, por ejemplo, en Marte. Marte tiene casi el mismo tamaño de la Tierra, y está a una distancia del Sol muy similar, pero es tan frío que no existe agua líquida (sólo hay hielo), ni se ha descubierto vida de ningún tipo. Esto es porque su atmósfera es mucho más delgada y casi no tiene gases de invernadero. Por otro lado, Venus tiene una atmósfera muy espesa, compuesta casi en su totalidad por gases de invernadero. ¿El resultado? Su superficie es 500º C más caliente de lo que sería sin esos gases. Por lo tanto, es una suerte que nuestro planeta tenga la cantidad apropiada de gases de invernadero. El efecto de calentamiento que producen los gases se llama efecto invernadero: la energía del Sol queda atrapada por los gases, del mismo modo en que el calor queda atrapado detrás de los vidrios de un invernadero. Según un estudio, publicado por la revista Nature, la primavera es más larga debido en parte al efecto invernadero. Este estudio afirma que desde principios de 1980 la primavera se adelanta y la vegetación crece con mayor vigor en las latitudes septentrionales; esto se debe al calentamiento global que ha afectado a una gran parte de Alaska, Canadá y el norte de Asia y Europa, que a su vez está relacionado con el efecto invernadero de origen humano (teoría según la cual la población humana ha contribuido a la concentración de gases, tales como el dióxido de carbono, en la atmósfera).

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Mediante el uso de imágenes obtenidas a través de satélites climáticos, los científicos proporcionan pruebas del cambio climático y aportan datos significativos para el estudio del calentamiento global del planeta.

Tema de reflexión: 01) ¿Qué medida hemos tomado como género humano para disminuir la contaminación? 02) ¿Qué medidas a nivel de comunidad se deberían tomar para disminuir el exceso de gases invernaderos?

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EJERCICIOS DEL MÓDULO: LA MATERIA Y LA ENERGÍA

Guía: Tipos la energía 1.- En cada uno de los elementos de las figuras, indicar las transformaciones de energía que se presentan : (A) (B) (C) (D)

2.-Responda de acuerdo con la figura :

a) ¿Cuál es la fuente de energía? b) ¿Qué tipo de energía posee? c) ¿En qué tipo de energía se transforma? d) ¿Existe degradación de la energía?

3.- En las tres figuras, indicar las transformaciones de energía que se presentan : (A) (B) (C)

4.- En cada una de las figuras se presentan las propiedades que presenta la energía: En cada una de ellas indique la propiedad que se representa : A) Ciclista subiendo la montaña B) Gaseoducto

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C) Manzana D) Esquiador E) Encendido de fósforos 5.- En las figuras se representan actividades, fuentes de energía, etc. Indique en cada una de ellas si expresan o corresponde a energías renovables o no renovables (A) (B) (C) (D)

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Guía: Propiedades de la energía y energía mecánica 1.-INSTRUCCIONES: Completa las siguientes aseveraciones:

1) La Energía que depende de la masa y la velocidad se llama............................................. 2) Si la masa aumenta al doble y la velocidad se reduce a la mitad la Energía se: ............. 3) Las propiedades de la Energía son:....................,..............................,............................... …………………. , …………………… 4) El Principio de conservación de la Energía establece que: ................................................ …………………………………………………………………………………………… 5) La Energía que dice relación con la altura se llama :....................................................... se mide en ................... 6) La Energía se presenta en diversas formas , alguna de ellas son : ………………………. …………………………………………………………………………………………… 7) La Energía Cinética esta dada por la expresión : ................................................................. 8) La Energía que posee un resorte se llama : .......................................................................... 9) La Energía Potencial esta dada por la expresión :.............................................................

10) El Sol, las estrellas , son :................................................................................................. 2.- Asocia cada elemento con la Energía correspondiente.

1 Auto en movimiento Energía Térmica 2 Lámpara colgando Energía Rotacional 3 Elástico Energía Cinética 4 Alimentos Energía Nuclear 5 Ampolleta encendida Energía Potencial Gravitatoria 6 Paneles Solares Energía Eléctrica 7 Rueda girando Energía Potencial elástica 8 Bomba atómica Energía Solar

3.- La Energía no se pierde solo se transforma; según esta premisa asocia cada objeto con transformación correspondiente :

1 Eólica en Eléctrica Ampolleta 2 Eléctrica en Térmica Turbina ( dínamo ) 3 Eléctrica en Cinética Ventilador 4 Eléctrica en Eólica Plancha 5 Hidráulica en Eléctrica Ascensor 6 Eléctrica en Luminosa Estufa

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4.- En la figura se n muestra una persona que deja caer un objeto de masa “ m “ desde una cierta altura. Si se desprecia el roce con el aire y su energía mecánica es 2.000 ( Joule ). Responda :

a) ¿Cuál es la energía potencial y cinética en momento de soltarlo?

b) ¿Cuál es su energía cinética y potencial en la mitad de la caída?

c) ¿Cuál es su energía potencial y cinética cuando a recorrido las tres cuartas partes del camino?

d) ¿Cuál es su energía cinética y potencial en el momento antes de tocar el suelo? 5.- La figura muestra una pieza de domino que cae a través del riel. Pero no alcanza la misma altura en ambos lados del riel. ¿Cuál es la explicación posible de que no se cumpla la conservación de la energía mecánica? 6.- El autito de la figura cae a partir del reposo desde la posición A. Su energía potencial en ese punto es de 120 ( Joule). Si despreciamos el roce entre las ruedas y el riel , determinar :

a) Energía cinética en A b) Energía cinética en B c) Energía mecánica en C

7.- Dos cuerpos de masa “ m “ y “ 2m “ se encuentran a cierta altura respecto del suelo. Se sabe que la masa “ 2m “ se encuentra a la altura “ h “ y el cuerpo de masa “ m “ posee la misma energía potencial gravitatoria que el cuerpo de masa “ 2m “. Por lo tanto la altura a la cuál se encuentra este segundo cuerpo respecto del suelo es :

A) La misma que a la que se encuentra 2m B) h / 2 C) 2h D) 4h

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8.- En la figura se muestra el mismo auto moviéndose con diferente rapidez . Compare las energías cinéticas del móvil en ambas instancias. 9.- A una maquina se le proporciona una energía de 20.000 ( Joule ). Determinar :

a) Energía útil si la disipada es de 5.000 ( Joule ) b) Eficiencia de la maquina

10.- Una maquina disipa 2.000 ( Joule ) de energía en forma de calor. La energía útil en la maquina asciende a los 8.000 ( Joule ). Determinar :

a) Energía proporcionada a la máquina b) Eficiencia de la máquina

11.- El gráfico muestra el comportamiento de la rapidez de un cuerpo. Respecto al comportamiento de la energía cinética del cuerpo , responda : Entre que tiempos su energía cinética :

a) Es constante b) Aumenta c) Disminuye

12.-Un motor eléctrico que acciona una máquina industrial consume 9600J de energía eléctrica. La mayor parte de esta energía es entregada a la máquina en forma de energía cinética, en tanto que una pequeña fracción se disipa en forma de calor.

Energía útil Energía consumida 8400J

9600J

Energía disipada ?

a) ¿Cuál es la cantidad de energía disipada, si el motor ha entregado 8400J a la máquina? b) ¿Aplicó usted la ley de conservación de la energía al responder la pregunta anterior?

Explique c) ¿Qué porcentaje de la energía consumida por el motor se transformó en energía útil?

d) ¿Qué porcentaje de la energía consumida por el motor se “perdió” en forma de calor?

V(Km/hr) 80 30 0 1 2 3 t ( hr )

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13.-Los fabricantes de un tipo de locomotora Diesel garantizan que el 20% de la energía consumida por el motor es transformada en energía útil. Considerando la información, ¿qué porcentaje de la energía consumida por el motor se pierde? 14.- Complete la siguiente tierna historia de un joule:

“ Érase una vez un joule llamado “Julito”. Vivía, en forma de energía potencial gravitatoria, en una gran

represa. Un día fue arrastrado al conducto que lo llevó hasta la planta generadora al pie de la represa. Llegó

ahí a gran velocidad y se dio cuenta de que se había transformado en energía................. Pero, casi de inmediato, fue introducido a una de las grandes turbinas acopladas al generador, donde se

trasformó en energía ................................ Largos cables de cobre lo condujeron a la gran ciudad, recorriendo varia decenas de kilómetros.

Allí, se detuvo en una casita en la que mamá preparaba la comida de los niños. Nuestro joule se introdujo en la cocina eléctrica y se transformó en energía..........................ayudando a la cocción de la

sopa. Como la sopa estaba demasiado caliente, mamá la puso a enfriar. Julito pasó entonces al aire que

rodeaba al plato, con lo cual, la temperatura del plato........................ Desde el aire de la habitación, el joule Julito contempló satisfecho al niño que comía con gran

apetito”

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Guía: Energía mecánica

01) Tres cuerpos de diferentes masas y velocidades se mueven sobre una línea recta. Considerando la información dada en la figura: 2 m/s 1 m/s 0,5 m/s 1 kg 2 kg 4 kg A B C

a) Ordene en forma creciente las energías cinéticas de los cuerpos A, B y C. b) Establecer relaciones entre las energías cinéticas de los cuerpos. Supongamos que la energía de A sea e doble que la de B, esto se escribiría como: KA = 2 KB 02) Si el cuerpo A transformara toda su energía cinética en potencial gravitacional, ¿hasta qué altura llegaría? 03) Dos cuerpos de masas 2 kg y 6 kg se ubican sobre el suelo. Si ambos poseen la misma energía potencial gravitacional y el cuerpo de masa 6 kg se ubica a una altura “h” ¿a qué alturas se encuentra el cuerpo de masa 2 kg? 04) Un péndulo de masa 1 kg se suelta en el punto A a una altura de 1 m respecto del nivel, comenzando a oscilar, pasando por el punto de equilibrio B y llegando al otro extremo C, luego regresa nuevamente a A. Si no existe roce, responda:

C A altura h B

a) ¿En qué punto su energía potencial es máxima y cuánto vale? b) ¿En qué punto su energía cinética es máxima y cuánto vale? c) ¿En qué puntos su energía cinética es cero? d) ¿En qué punto su energía cinética es máxima y cuánto vale? e) ¿Cómo es el valor de la energía total mecánica en A, B y C? f) Si consideramos el efecto del roce, por qué la energía total mecánica en A es mayor que en el pto. B?

05) Un cuerpo cae libremente desde cierta altura. Si no existe roce, completa la siguiente tabla:

Puntos de la trayectoria

E. Potencial (U)

E. cinética (K)

E. Total mecánica (ET)

A (punto de caída)

120

B 20 C 40 D (punto más bajo)

120

A B C D

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06) a) Si la masa del cuerpo del ejercicio anterior es de 1 kg, ¿de qué altura de dejó caer?

b) ¿Con qué velocidad pasa por el punto B el mismo cuerpo? 07) Si lanzamos un cuerpo de masa 1 kg verticalmente hacia arriba con velocidad de 20 m/s y suponemos que el roce es despreciable:

a) ¿Qué energía potencial tiene cuando alcanza la máxima altura? b) ¿Qué altura máxima alcanza?

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Guía: El calor-cambios de estado.- 1.- Item de Verdadero o Falso : Anteponga una V o F según considere las siguientes

afirmaciones,

a.- ( ) El calor es una energía en tránsito. b.- ( ) El calor y la temperatura se miden en calorías. c.- ( ) Los cuerpos ceden frío o calor. d.- ( ) Dos cuerpos de distinto material poseen distinta conductividad térmica. e.- ( ) El calor se transmite de los cuerpos de mayor temperatura a los de menor temperatura. f.- ( ) La transferencia de calor es más rápida en los cuerpos de mayor conductividad térmica g.- ( ) La fusión se produce en el cambio de estado liquido a sólido. h.- ( ) Un buen aislador es el agua. i.- ( ) Los cuerpos cuando aumentan su temperatura aumentan su energía interna. j.- ( ) Un fenómeno que produce el aumento de temperatura en los cuerpos es la dilatación. 2.- El gráfico muestra el cambio de estado de una sustancia hipotética. De acuerdo con el gráfico responda :

a) ¿Entre qué tiempos se produce la fusión? b) ¿Entre qué tiempos se produce la ebullición c) ¿Entre qué tiempos la sustancia presenta simultáneamente el estado líquido y gaseoso? d) ¿Cuál es el punto de fusión de la sustancia? e) ¿A qué temperatura se produce la vaporización? f) ¿Entre qué tiempos la sustancia presenta solo estado líquido?

T (ºC) 20 0 2 5 10 14 t ( min ) -10

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3.- La tabla que se muestra a continuación , indica los puntos de fusión y ebullición de 5 sustancias hipotéticas.-

Sustancia t º de Fusión (ºC ) tº de Ebullición (ºC) A - 50 230 B - 90 250 C -70 200 D -10 260 E - 40 280

Responda las siguientes preguntas : ¿ Cuál (es) de las sustancias

a) Nunca presenta estado sólido? b) Nunca presenta estado gaseoso? c) Presenta sólo estado líquido? d) Presenta estado liquido y gaseoso? e) Presenta sólo estado sólido y líquido?

4.- ¿Qué significa que el punto de fusión de una sustancia sea - 20º C?

5.- ¿qué significa que el calor de vaporización de una sustancia sea ⎥⎦⎤

⎢⎣⎡Ccalº

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6.- En la figura se muestra un niño que realiza el siguiente experimento. Inicialmente introduce su mano derecha e izquierda en los recipientes que contiene agua a 7º C y 45º C respectivamente. Luego de algunos minutos introduce ambas manos al recipiente que contiene agua a 25º C.

a) Respecto a la sensación térmica ( frío o caliente ) percibida por el niño , ¿Qué percibe? b) ¿Cuál es la conclusión del experimento?

7.- La figura muestra tres utensilios que pueden existir en cualquier casa. En relación a la conductividad térmica de dichos elementos , ¿qué diferencias puede plantear? Explique.

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8.- Si te has fijado los equipos de calefacción se colocan en la parte de abajo ( al nivel del suelo ) en cambio los de aire acondicionado se colocan en lugares altos. Desde el punto de la conducción del calor , responda :

a) ¿Cuál es la forma en que transmite el calor? b) Explique el por qué de las posiciones indicadas?

9.- Dos cuerpos de igual masa y material se encuentran a diferente temperatura. Si no existen medios circundantes , podemos concluir que : I) La temperatura de equilibrio es mayor 20º C II) Existe flujo de calor de A a B III) El cuerpo A disminuye la temperatura De estas afirmaciones es o son correctas A) Sólo I B) Sólo I y II C) Sólo II y III D) I - II y III 10.- Comúnmente las personas cuando están sometidas a grandes temperaturas ambientes o en el ejercicio físico transpiran ( sudan ).

a) Explique el por qué de esta situación b) ¿Que caracteriza al agua como conductor del

calor? 11.- Las ventanas de doble cristal ( vidrio ) con aire entre los cristales.

a) ¿Cuál cree Ud. que es la razón de esta situación? ( ¿será por la contaminación acústica?)

b) Si utilizará un solo cristal la situación anterior se repite?

80º C 20º C Cuerpo A Cuerpo B

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12.- En la figura , se muestra la mano de una persona que está colocada por un costado de la flama , ésta puede encontrarse muy cerca , pero la persona no se quema , en cambio si coloca la mano sobre la flama el efecto es muy distinto ( se quema ) Explique la diferencia en los dos casos planteados y relaciónelo con los contenidos tratados en clases. 13.- Para profundizar en lo anterior le planteamos el siguiente experimento : Si el sistema inicialmente está en equilibrio ( no hay movimiento ) , al encender la flama

a) ¿Qué ocurre? b) Justifique su respuesta

14.- La figura muestra dos instantes de un mismo lugar. Describa un aspecto positivo y otro negativo de la tala de árboles

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15.- ¿Para qué tipo de radiación solar se utilizan los bloqueadores solare que protegen la piel de la exposición al sol?

A) Microondas B) Rayos X C) Infrarroja D) Ultravioleta

16.- CRUCIGRAMA

1 3 7 9 11 2 8 10 5 13 4 12 15 14 6 21 22 18 20 16 17 25 26 19

23 A 24 30 27 29 28 E

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Horizontales : Verticales : 2.- Energía asociada al viento 1.- Se presenta en formas distintas 4.- Es la medida de la energía 3.- La poseen los cuerpos en movimiento 6.- Energía en un circuito eléctrico 5.- Unidad de medida 8.- Energía de un resorte comprimido 7.- Mide temperatura 10.- La luz lo es 9.- Energía en transito 13.- Cambio en los cuerpos , por efecto del calor 11.- Energía en el átomo 14.- Es fuente de energía no renovable 12.- La bencina la posee 16.- Relación fuerza y el área de aplicación 15.- Estado de la materia 17.- Efecto de la contaminación ambiental 18.- Unidad de medida 19.- Forma de transmitir el calor 20.- K + U 23.- Reacción atómica 21.- Fuentes de energía 24.- La energía que posee el agua 22.- Relación energía tiempo 27.- Cambio de fase sin ser líquido 25.- Forma de transmitir el calor 28.- Sinónimo de condensación 26.- Tipo de energía 29.- Son portadoras de energía química 30.- Lo componen diferentes gases