TALLER DE INDUCCION
FERNANDO DIAZ DIAZ
INSTITUCION EDUCATIVA MUNICIPAL LA LAGUNA PITALITO-HUILA ONCE 2015
ENERGIA Y SUS UNIDADES
1. Definir que es una caloría y una kilocaloría. Caloría: Unidad de energía térmica, de símbolo cal, que equivale a la cantidad de calor necesaria para elevar un grado centígrado la temperatura de un gramo de agua: una caloría equivale a 4,184 Joules. Kilocaloría: Medida de energía térmica, de símbolo kcal, que es igual a 1 000 calorías. 2. ¿Qué unidad se emplea para indicar la carga eléctrica consumida en una vivienda? KWH: El equivalente a 3600 Joules de energía es lo que conocemos como un Kio-Watt-hora (KWh). Es la energía necesaria para mantener encendida una bombilla de 100 W de potencia durante 10 horas. O la energía necesaria para elevar una masa de 10 kg una altura de 36 metros aproximadamente. 3. Señala la fórmula para calcular la energía consumida por un receptor eléctrico. Ee = P · t = V ·I·t = I2·R·t P = V·I 4. ¿Qué diferencia hay entre la escala Celsius y la escala kelvin? La magnitud de un grado Celsius (1ºC) es igual a la magnitud de un Kelvin (1K). La escala Kelvin toma como valor 0 el cero absoluto. 5. ¿Qué es poder calorífico de un combustible? Es la cantidad de energía que la unidad de masa de materia puede desprender al producir su reacción química de oxidación. 6. ¿Cuál es la unidad de fuerza del sistema internacional (SI)? MAGNITUD
UNIDAD
SIMBOLO
Fuerza
Newton
N
TERMINO GENERAL 1N=1Kg m/s2
7. Un caballo de vapor (CV) a ¿cuantos vatios equivale? 735 Vatio [W] 8. Investiga y elabora una tabla de datos sobre el poder calorífico (PS) De los siguientes combustibles.
MATERIAL
CONCEPTO
CARACTERISTICAS
PODER CALORIFICO
Carbón vegetal
El carbón vegetal es un material combustible sólido, frágil y poroso con un alto contenido en carbono (del orden del 80 %). Se produce por calentamiento de madera y residuos vegetales, hasta temperaturas que oscilan entre 400 y 700 °C, en ausencia de aire.
El carbón vegetal es el primer material de carbón utilizado por el hombre y su uso data probablemente desde el mismo momento en que se comienza a utilizar el fuego; dado que los trozos de madera carbonizada que quedarían en algunas hogueras pueden considerarse un carbón vegetal rudimentario.
7000-7600
Aceite combustible
Los aceites combustibles son una variedad de mezclas líquidas de color amarillento rojizo claro provenientes del petróleo crudo, o de sustancias vegetales (biodiesel/biocombustibles). Ciertas sustancias químicas que se encuentran en ellos pueden evaporarse fácilmente, en tanto otras pueden disolverse más fácilmente en agua.
Son producidos por diferentes procesos de refinación, dependiendo de los usos a que se designan. Pueden ser usados como combustibles para motores, lámparas, calentadores, hornos y estufa, también como solventes.
9800
Algunos aceites combustibles comunes incluyen al queroseno, el aceite diésel, el combustible para aviones de reacción, el aceite de cocina y el aceite para calefacción. Se distinguen uno del otro por la composición de hidrocarburos, los puntos de
ebullición, los aditivos químicos y los
usos. Gas natural
El gas natural es una de las varias e importantes fuentes de energía no renovables formada por una mezcla de gases ligeros que se encuentra en yacimientos independientes de gas o en yacimientos de petróleo, disuelto o asociado con el petróleo (acumulación de plancton marino) o en depósitos de carbón.
Su composición varía en función del yacimiento del que se saca, está compuesto principalmente por metano en cantidades que comúnmente pueden superar el 90 o 95 % (p. ej., el gas no-asociado del pozo West Sole en el Mar del Norte), y suele contener otros gases como nitrógeno, ácido sulfhídrico, helio y mercaptanos.
Gas alumbrado
Con el nombre de gas de Tal como llega al usuario, tiene alumbrado, gas de aproximadamente la siguiente hulla o gas de coque, y en composición: algunos países gas ciudad, se hidrógeno: 45,0 % designan a las mezclas metano: 35 % de gases combustibles que etileno: 4 % arden con llama luminosa y que monóxido de carbono: 8 % dióxido de carbono: 2 % se forman por destilación nitrógeno: 5,5 % seca de hulla o carbón de oxígeno: 0,5% piedra, sin aire, a temperaturas de 1200 a 1300 °C. También pueden emplearse para obtenerlo otros materiales, como la madera.
8540
4200
Madera
La madera es un material ortótropo, con distinta elasticidad según la dirección de deformación, encontrado como principal contenido del tronco de un árbol.
Los árboles se caracterizan por tener troncos que crecen año tras año, formando anillos concéntricos correspondientes al diferente crecimiento de la biomasa según las estaciones, y que están compuestos por fibras de celulosa unidas con lignina. Las plantas que no producen madera son conocidas como herbáceas.-
2500-3600
9. Investiga y elabora una tabla de datos, sobre el calor especifico (CE) de los siguientes materiales: MATERIAL
CONCEPTO
CARACTERISTICAS
Kcal/Kg * °C
Agua liquida
El término agua generalmente se refiere a la sustancia en su estado líquido, aunque la misma puede hallarse en su forma sólida llamada hielo, y en su forma gaseosa denominada vapor. El agua cubre el 71 % de la superficie de la corteza terrestre.
Se localiza principalmente en los océanos, donde se concentra el 96,5 % del agua total, los glaciares y casquetes polares poseen el 1,74 %, los depósitos subterráneos (acuíferos), los permafrost y los glaciares continentales suponen el 1,72 % y el restante 0,04 % se reparte en orden decreciente entre lagos, humedad del suelo, atmósfera, embalses, ríos y seres vivos.
1
Cobre
Cuyo símbolo es Cu, es Se caracteriza por ser uno de los el elemento químico de número mejores conductores de electricidad atómico 29. Se trata de un metal de (el segundo después de la plata).
0,092
Granito
Alcohol
transición de color rojizo y brillo metálico que, junto con la plata y el oro, forma parte de la llamada familia del cobre.
Gracias a su alta conductividad eléctrica, ductilidad y maleabilidad, se ha convertido en el material más utilizado para fabricar cables eléctricos y otros componentes eléctricos y electrónicos.
El granito, también conocido como piedra berroqueña, es una roca ígnea plutónica constituida esencialmente por cuarzo, feldespato y mica. Mientras el término según los estándares de Unión Internacional de Ciencias Geológicas refiere una composición estricta, el término granito es a menudo usado dentro y fuera de la geología en un sentido más amplio incluyendo a rocas como tonalitas y sienitas de cuarzo. Para el uso amplio de granito algunos científicos han adoptado el término granitoide.
Los granitoides son las rocas más abundantes de la corteza continental superior. Los granitoides cubren el 4,5 % de la corteza terrestre y el 15 % de los continentes.
0,18
Los granitoides se producen al solidificarse lentamente magma con alto contenido en sílice en profundidades a alta presión. Magma de composición granítica que sale a la superficie forma riolita, el equivalente volcánico del granito.
El alcohol es, desde un punto de Se trata de un líquido incoloro e vista químico, aquel compuesto inflamable, cuyo punto de ebullición orgánico que contiene el grupo es 78ºC. hidroxilo unido a un radical La fórmula química del alcohol etílico es CH3-CH2-OH. Este compuesto se
0,59
Hormigón
alifático o a alguno de sus utiliza para preparar las bebidas alcohólicas, las cuales, en muchas derivados. oportunidades, también son conocidas simplemente como alcohol. El hormigón o concreto es El aglomerante es en la mayoría de las un material compuesto empleado ocasiones cemento (generalmente ce en construcción, formado mento Portland) mezclado con una esencialmente por proporción adecuada de agua para un aglomerante al que se añade que se produzca una reacción de partículas o fragmentos de hidratación. Las partículas de un agregado, agua y aditivos agregados, dependiendo específicos. fundamentalmente de su diámetro medio, son los áridos (que se clasifican en grava, gravilla y arena).
0,21
10. En la siguiente dirección web www.terra.org/categorias/articulos/energia leer aplicaciones domesticas con energía humana: conclusiones, características, desventajas. CONCLUSIONES: Existen máquinas sencillas capaces de convertir nuestra energía muscular en trabajo efectivo y algunas de ellas además pedaleando de forma eficiente con la bicicleta. Ya hemos explorado en parte sobre el potencial energético de la bicicleta como máquina. Y porqué al beneficio saludable de practicar ejercicio físico en este caso podemos sumarle el incentivo de generar energía o contribuir a realizar un trabajo. Para recuperar la sensatez ecológica debemos aprender a valorar el uso de la energía con otra visión, para ahorrarla a toda costa y poner nuestro ingenio en la energía renovable y sostenible. CARACTERISTICAS: Si comparamos la eficiencia energética humana con la de otros animales, la nuestra no es precisamente excepcional. Nuestra capacidad intelectual capaz de generar máquinas que nos ayuden y que nuestra eficiencia energética mejore. Entre estas máquinas sencillas capaces de convertir nuestra energía muscular en trabajo efectivo está la bicicleta.
Tan sólo queremos poner de manifiesto que para algunas tareas bien sencillas no es necesario consumir petróleo o electricidad pues nos basta con nuestra propia energía la cual utilizarla se convierte también en una ventaja para nuestra salud. DESVENTAJAS: Por ejemplo, una persona de unos 70 kg puede desarrollar una potencia de 0,1 CV -un Caballo de Vapor (CV) o Horse Power (HP) en inglés, equivale a 0,7 kW- que en comparación la potencia capaz de un caballo (0,75 CV en realidad) es de un 15 %. En nuestra sociedad opulenta sacar provecho de la energía humana nos permite ser conscientes del valor de la energía y por tanto que colaboremos en su ahorro. Por ejemplo, para ver la televisión una hora debemos comer unas 350 kcal lo que el alimento que nos lo proporcione puede costarnos alrededor de 2 euros, mientras que la electricidad para nuestra televisión no costaría más que 0,014 céntimos. Realice análisis energía de propulsión humana en bicicleta analice físicamente esta lectura. Como nos afirman en la lectura toda o la gran mayoría de la humanidad somos unos analfabetas en cuanto a temas de energía nos referimos, porque seguimos utilizando tipos de energía que están perjudicando el medio en el cual nos encontramos y también perjudicándonos a nosotros mismos, pero como las consecuencias de este analfabetismo se presentan a largo plazo no tomamos conciencia de lo que estamos haciendo. Si nos diéramos cuenta del daño que nos estamos haciendo nos diéramos cuenta que hay otros formas de energía renovables que no nos afectan las cuales las podemos obtener del medio en el cual nos encontramos y no son perjudiciales tales como: le eólica, la mareomotriz, la solar, entre otras; pero aparte de estas podemos utilizar otras más saludables como la que nos presentaba la lectura por medio de la bicicleta, la cual nos va a ayudar a generar energía “limpia” y también nos va a ayudar a cuidar nuestra salud porque mientras estamos generando energía estamos también ejercitándonos para poder tener una vida física activa y saludable. 11. Calcular: a. La energía cinética de un vehículo de 3.580 kilogramos (kg) de masa que circula a una velocidad de 130 km/h Primero se pasa la velocidad a las unidades del SI
130 đ?‘˜đ?‘š/â„Ž ∗
1000đ?‘š 1đ?‘˜đ?‘š
1â„Ž
∗ 3600đ?‘ = 36.11 đ?‘š/đ?‘

Ahora utilizamos la ecuaciĂłn de la energĂa cinĂŠtica. 1 1 đ??¸đ?‘? = đ?‘š ∗ đ?‘Ł 2 đ??¸đ?‘? = 3580 đ?‘˜đ?‘” ∗ (36.11đ?‘š/đ?‘ )2 = 2334038.459 đ?‘— 2 2 b. convierte las siguientes cantidades de energĂa a julios: a) 300 Cal 300 đ?‘?đ?‘Žđ?‘™ = 300 đ?‘?đ?‘Žđ?‘™ ∗ c. 25đ?‘˜đ?‘Šâ„Ž = 25đ?‘˜đ?‘Šâ„Ž ∗
1đ?‘— = 1250 đ?‘— 0,24 đ?‘?đ?‘Žđ?‘™
3600000 đ??˝ 1 đ?‘˜đ?‘Šâ„Ž
= 9đ?‘œđ?‘œđ?‘œđ?‘œđ?‘œđ?‘œđ?‘œ đ??˝