Preguntas sobre la energía

  1¿Qué es la energía?

 .

Capacidad que tiene la materia de producir trabajo en forma de movimiento, luz, calor, etc.

  2 ¿Qué dice el principio fundamental de la energía?

   La energía no se crea ni se destruye, sólamente se transforma 

  3  Indica  las formas en las que se puede manifestar la energía

 

   La Energía puede manifestarse de diferentes maneras: en forma de movimiento (cinética), de posición (potencial), de calor, de electricidad, de radiaciones electromagnéticas, etc. Según sea el proceso, la energía se denomina:

Energía térmica

Energía eléctrica

Energía radiante

Energía química

Energía nuclear

  4¿Cuáles son las unidades de energía mas utilizadas?

En el sistema SI la unidad de energía es el Joule ó Julio = kg*m^2/s^2

1 Joule = equivale a la energía necesaria para mover una masa de 1 kgr con una aceleración de 1 m/s^2, 1 metro de distancia


En el sistema CGS es el Ergio = gr* cm^2/s^2

1 Ergio = equivale a la energía necesaria para mover una masa de 1 gr con una aceleración de 1 cm/s^2, una distancia de 1 cm


En los procesos termodinámicas se utiliza la Caloría

1 Caloria = la energía calorífica necesaria para elevar 1 grado centígrado la temperatura de 1 gramo de agua pura desde 14,5 °C a 15,5 °C a presión atmosférica

1 Caloría = 4,184 Joules

En los procesos eléctricos se utiliza el watt-h, o su múltiplo mas conocido el kilovatio - hora ( ver boleta de consumo de luz eléctrica)

1 kilovatio-hora = la energía desarrollada por una potencia de 1 kilovatio durante 1 hora

1 kilovatio = 1000 vatios o watts

1 vatio ó Watts = la potencia eléctrica producida por una diferencia de potencial de 1 voltio y una corriente eléctrica de 1 amperio (1 VA).

  5¿Para qué se usa el Kilowatio/hora?

  kWh, Energía

El kilovatio hora, abreviado kWh, es una unidad de energía. Equivale a la energía desarrollada por una potencia de un kilovatio (kW) durante una hora, equivalente a 3,6 millones de joules. El kilovatio-hora se usa generalmente para la facturación de energía eléctrica, dado que es más fácil de utilizar que la unidad de energía del SI de unidades, el joule, la cual corresponde a un watio-segundo (W.s). El joule es por tanto una unidad demasiado pequeña, lo que obligaría a emplear cifras demasiado grandes.

Algunos múltiplos son: el megavatio-hora (MWh) = 1.000 kWh o el megavatio-año = 365×24×1.000 kWh. También existe el gigavatio-hora (× 1.000.000 kWh) y el teravatio-hora (× 1.000.000.000 kWh) y su múltiplos anuales (×365×24).

  6¿Qué es un kilojulio?

  El julio o joule (símbolo J) es la unidad derivada del Sistema Internacional utilizada para medir energía, trabajo y calor.

  7¿Qué es una kilocaloría?

 Medida de energía térmica, de símbolo kcal, que es igual a 1 000 calorías.

  8¿De dónde proviene la mayoría de la energía que consumimos? ¿Por qué? 

     los La electricidad es la forma más versátil de energía y también la más misteriosa. A continuación las respuestas a algunas de las preguntas más frecuentes que las personas hacen sobre la electricidad.

La energía es la capacidad de los cuerpos o conjunto de éstos para efectuar un trabajo. Todo cuerpo material que pasa de un estado a otro produce fenómenos físicos que no son otra cosa que manifestaciones de alguna transformación de la energía.
La Energía que utilizamos en la tierra proviene, principalmente del sol, en forma de energía lumínica y calórica. Gracias a esta última se producen los vientos en la atmósfera, las corrientes marinas y las lluvias. Una cantidad menor de esta energía es absorbida por los vegetales y transformada en energía química.

Fuentes de energía (no renovables)


Petróleo

Carbón Mineral

Gas Natural


Formas de energía
La Energía puede presentarse de variadas formas:

Energía Eléctrica

Energía Mecánica

Energía Química

Energía Calórica

  9Cita las fuentes de energía según su origen

    ¿En qué se diferencian las fuentes de energía renovables de las no renovables?

Las Fuentes de energía renovables son aquellas que, tras ser utilizadas, se pueden regenerar de manera natural o artificial. Algunas de estas fuentes renovables están sometidas a ciclos que se mantienen de forma más o menos constante en la naturaleza.

Existen varias fuentes de energía renovables, como son:

• Energía mareomotriz (mareas)
• Energía hidráulica (embalses)
• Energía eólica (viento)
• Energía solar (Sol)
• Energía de la biomasa (vegetación)

Las Fuentes de energía no renovables son aquellas que se encuentran de forma limitada en el planeta y cuya velocidad de consumo es mayor que la de su regeneración.

Existen varias fuentes de energía no renovables, como son:

• Los combustibles fósiles (carbón, petróleo y gas natural)
• La energía nuclear (fisión y fusión nuclear)

 

  10¿Según su  utilización como se clasifican las fuentes de energía?

 Según sea la forma de su utilización. Energías primarias o utilizadas directamente y energías secundarias o finales que son aquellas que han sufrido un tipo de transformación anterior a su uso, como la electricidad.

    

  11¿En qué se diferencian las fuentes de energía convencionales de las alternativas?

      Se denomina energía convencional a los productos resultantes de las transformaciones o elaboración de recursos energéticos naturales (primarios) o en determinados casos a partir de otra fuente energética ya elaborada (por ej. Alquitrán). El único origen posible de toda energía secundaria es un centro de transformación y, el único destino posible un centro de consumo.

Este proceso de transformación puede ser físico, químico o bioquímico modificándose así sus características iniciales.

Son fuentes energéticas secundarias la electricidad, toda la amplia gama de derivados del petróleo, el carbón mineral, y el gas manufacturado (o gas de ciudad).
El grupo de los derivados del petróleo incluye una amplia variedad de productos energéticos útiles que se obtienen a partir del procesamiento del petróleo en las refinerías, entre los cuales se encuentran las gasolinas, los combustibles diesel (gasóleos) y otros.

Una energía alternativa es aquella que se busca para suplir a las energías actuales, en razón de su menor efecto contaminante y de su capacidad de renovación.

    12Cita las fuentes de energía renovables

• Energía mareomotriz (mareas)
• Energía hidráulica (embalses)
• Energía eólica (viento)
• Energía solar (Sol)
• Energía de la biomasa (vegetación)
  

  13  Cita las fuentes de energía no renovables

      Existen varias fuentes de energía no renovables, como son:

• Los combustibles fósiles (carbón, petróleo y gas natural)
• La energía nuclear (fisión y fusión nuclear)

  14  Cita las fuentes de energía alternativas

   se puede llegar a generar la siguiente lista de energías alternativas:

• Energías Renovables o Sostenibles (Solar Térmica, Solar Fotovoltaica, Termosolar, Eólica, Geotérmica, Maremotérmica, Mareomotriz, Undimotriz, Bioenergía)
• Energía  Hidroeléctrica
• Energía Nuclear de Fisión
• Energía de Fusión
  

 15Cita las fuentes de energía convencionales

  Podemos definir energía convencional como aquella energía tradicional que se comercializa entrando a formar parte del cómputo del Producto Interior Bruto (PIB).
 Existen dos grandes grupos en cuanto a tipos de energía: las energías renovables, que son recursos ilimitados y limpios, y las llamadas energías convencionales o tradicionales, estas son las fuentes más comunes para producir energía eléctrica.
 Las energías convencionales son las que provienen de recursos energéticos naturales (petróleo, carbón , madera y gas natural), estos recursos son limitados y el uso indiscriminado que se ha hecho de ellos durante muchos años ha derivado en que cada vez son más difíciles de obtener, tendiendo a su desaparición. Por otro lado son altamente contaminantes y deterioran el medio ambiente provocando un paulatino calentamiento del planeta.
 Es por todo esto que los gobiernos de los países desarrollados, han creado en los últimos tiempos una serie de medidas políticas para restringir su uso masivo y fomentar el desarrollo de otras políticas energéticas más respetuosas con el medio ambiente.
 Uno de los acuerdos más importantes suscritos por un gran número de países desarrollados es el llamado “Protocolo de Kioto” por el cual, los países firmantes se comprometen a reducir en un 5% sus emisiones de gases regulados que provocan el efecto invernadero, para el año 2012.
 Dentro de las energías convencionales, podríamos citar también la energía hidráulica ya que es utilizada por el hombre desde hace muchos siglos, pero este tipo de energía suele citarse dentro del grupo de las energías renovables, ya que se trata de un recurso ilimitado y limpio.

16 ¿De qué tres modos podemos conseguir energía eléctrica? Pon un ejemplo de cada tipo

Actualmente la energía eléctrica se puede obtener de las siguientes maneras:
a) Energía termoeléctrica a través de Centrales termoeléctricas: resulta de liberar el calor de un combustible para mover un alternador y producir energía eléctrica.
b) Centrales hidroeléctricas: es aquella que se obtiene del aprovechamiento de las energías cinética y potencial de la corriente del agua, saltos de agua o mareas. Es un tipo de energía verde cuando su impacto ambiental es mínimo y usa la fuerza hídrica sin represarla, en caso contrario es considerada sólo una forma de energía renovable.
c) Centrales geo-termo-eléctricas: puede obtenerse mediante el aprovechamiento del calor del interior de la Tierra. El calor del interior de la Tierra se debe a varios factores, entre los que caben destacar el gradiente geotérmico, el calor radiogénico, etc. Geotérmico viene del griego geo (Tierra), y thermos (calor); literalmente "calor de la Tierra".
d) Energía Nuclear a través de Centrales nucleares: es la energía que se libera espontánea o artificialmente en las reacciones nucleares. Los dos sistemas más investigados y trabajados para la obtención de energía aprovechable a partir de la energía nuclear de forma masiva son la fisión nuclear y la fusión nuclear. La energía nuclear puede transformarse de forma controlada en reactores nucleares en los que se produce energía eléctrica, energía mecánica o energía térmica.
e) Centrales de ciclo combinado: Para la generación de energía co-existen dos ciclos termodinámicos en un mismo sistema, uno cuyo fluido de trabajo es el vapor de agua y otro cuyo fluido de trabajo es un gas producto de una combustión.
f ) Centrales de turbo-gas
g) Centrales eólicas: obtenida del viento, es decir, la energía cinética generada por efecto de las corrientes de aire, y que es transformada en otras formas útiles para las actividades humanas. En la actualidad, la energía eólica es utilizada principalmente para producir energía eléctrica mediante aerogeneradores.
h) Centrales solares: es una instalación industrial en la que, a partir del calentamiento de un fluido mediante radiación solar y su uso en un ciclo termodinámico convencional, se produce la potencia necesaria para mover un alternador para generación de energía eléctrica como en una central térmica clásica.
i) Centrales de cogeneración: procedimiento mediante el cual se obtiene simultáneamente energía eléctrica y energía térmica útil (vapor, agua caliente sanitaria). La ventaja de la cogeneración es su mayor eficiencia energética ya que se aprovecha tanto el calor como la energía mecánica o eléctrica de un único proceso, en vez de utilizar una central eléctrica convencional y para las necesidades de calor una caldera convencional.
Al generar electricidad mediante una dinamo o alternador, movidos por un motor térmico o una turbina, el aprovechamiento de la energía química del combustible es del 25% al 40% solamente, y el resto debe disiparse en forma de calor. Con la cogeneración se aprovecha una parte importante de la energía térmica que normalmente se disiparía a la atmósfera o a una masa de agua y evita volver a generarla con una caldera. Además evita los posibles problemas generados por el calor no aprovechado.
Las mejores para el medio ambiente serían las que emplean recursos renovables o sea, energía solar, eólica, hidroeléctrica y geotérmica

  17 ¿Cuál es el principal modo de conseguir corriente eléctrica en la mayoría de las centrales  eléctricas?

La energía nuclear

q8 ¿Qué diferencia unas centrales eléctricas de otras? Pon ejemplos

  Una central eléctrica es una instalación capaz de convertir la energía mecánica en energía eléctrica.
Las principales fuentes de energía son el agua, el gas, el uranio, el viento y la energía solar. Estas fuentes de energía primaria para mover los álabes de una turbina, que a su vez está conectada en un generador eléctrico.
Hay que tener en cuenta que hay instalaciones de generación donde no se realiza la transformación de energía mecánica en electricidad como, por ejemplo:

• Los parques fotovoltaicos, donde la electricidad se obtiene de la transformación directa de la radiación solar.
  
• Las pilas de combustible o baterías, donde la electricidad se obtiene directamente a partir de la energía química.
  

19 ¿Para qué sirve un transformador eléctrico?

Es aquel dispositivo capaz de modificar alguna característica de la energía eléctrica y su principio estructural en dos bobinas con dos o más devanados o arrollamientos alrededor de un centro común llamado núcleo. El núcleo es el elemento encargado de acoplar magnéticamente loa arrollamientos de las bobinas primaria y secundaria del transformador. Esta construido superponiendo numerosas chapas de aleación acero – silicio, fin de reducir las perdidas por histéresis magnética y aumentar la resistividad del acero. Su espesor suele oscilar entre 0,30 y 0,50 mm. La forma más sencilla de construir el núcleo de un transformador es la que consta de tres columnas, las cuales se cierra por las partes superior e inferior con otras dos piezas llamadas yugo o culata.

Con el fin de facilitar la refrigeración del transformador los núcleos disponen de unos canales en su estructura que sirven para que circule el aceite de refrigeración. En los transformadores trifásicos, los núcleos se disponen en tres columnas unidas a sus respectivos yugos superior e inferior.

Los transformadores tienen la capacidad de transformar el voltaje y la corriente a niveles más altos o más bajos. No crean por supuesto, la energía a partir de la nada; por lo tanto, si un transformador aumenta el voltaje de una señal, reduce su corriente; y si reduce el voltaje de la señal, eleva la corriente. En otras palabras, la energía que fluye a través de un transformador, no puede ser superior a la energía que haya entrado en él.

20  ¿En dónde están situados los transformadores eléctricos?

situados al lado o debajo de las viviendas

21. ¿Por qué se transporta este tipo de corriente por los cables de alta tensión?

22.¿Qué es la potencia eléctrica?

 La potencia eléctrica es la relación de paso de energía de un flujo por unidad de tiempo; es decir, la cantidad de energía entregada o absorbida por un elemento en un tiempo determinado. La unidad en el Sistema Internacional de Unidades es el vatio. ...

23. ¿De qué tipo pueden ser los transformadores?

  Transformador de aislamiento: Suministra aislamiento galvánico entre el alambre primario y el secundario, por lo cual proporciona una alimentación o señal “flotante”. Su relación es 1:1. Transformador de alimentación. Estos poseen uno o varios alambres secundarios y suministran las tensiones necesarias para el funcionamiento del equipo. A veces incorporan fusibles no reemplazables, que apagan su circuito primario en caso de una temperatura excesiva, evitando que éste se queme. Transformador trifásico. Poseen un trío de bobinados en su primario y un segundo trío en su secundario. Pueden adoptar forma de estrella (Y) o triángulo (?), sus mezclas pueden ser: ?-?, ?-Y, Y-? y Y-Y. A pesar de tener una relación 1:1, al pasar de ? a Y o viceversa, las tensiones se modifican. Transformador de pulsos: Esta destinado a funcionar en régimen de pulsos debido a su rápida respuesta. Transformador de línea o flyback: Estos son transformadores de pulsos. Con aplicaciones especiales como televisores con TRC (CRT) para generar la alta tensión y la corriente para las bobinas de deflexión horizontal. Entre otras propiedades, frecuentemente proporciona otras tensiones para el tubo. Transformador con diodo dividido: Su nombre se debe a que está constituido por varios diodos menores en tamaño, repartidos por el bobinado y conectados en serie, de modo que cada diodo sólo tiene que soportar una tensión inversa relativamente baja. La salida del transformador va directamente al ánodo del tubo, sin diodo ni triplicador. Transformador de impedancia: Usado como adaptador de antenas y líneas de transmisión, era imprescindible en los amplificadores de válvulas para adaptar la alta impedancia de los tubos a la baja de los altavoces. Transformador Electrónico: Se caracteriza por ser muy utilizados en la actualidad en aplicaciones como cargadores para celulares. Utiliza un Corrector de factor de potencia de utilización imprescindible en los circuitos de fuente de alimentaciones conmutadas en lugar de circuitos. Según su construcción existen diversos tipos como son: Transformador de grano orientado, Auto transformador. El primario y el secundario constituyen un bobinado único. Pesa menos y es más barato que un transformador y por ello se emplea habitualmente para convertir 220V a 125V y viceversa y en otras aplicaciones equivalentes. Transformador toroidal. Son más voluminosos, pero el flujo magnético se confina en el núcleo, teniendo flujos de dispersión muy reducidos y bajas pérdidas por corrientes de Foucault. Transformador de grano orientado. El núcleo se conforma por una placa de hierro de grano orientado, que se envuelve en si misma, siempre con la misma dirección, en lugar de las láminas de hierro dulce separadas habituales. Las perdidas son escasas pero es de alto costo. Estos tipos son los más utilizados, pero existen otros diversos modelos según el tipo de aplicación a la cual son destinados.

24. ¿En dónde se colocarán los transformadores reductores de tensión? ¿Por qué?

 Las redes eléctricas proveen la electricidad necesaria para alimentar artefactos, luces, aires acondicionados y otros dispositivos eléctricos. Las casas y negocios consumen energía eléctrica generada a partir de combustible fósil y fuentes de combustible alternativas. Una vez que esta energía ha sido creada, pasa a través de líneas de transmisión hacia los transformadores reductores y luego hacia las subestaciones de distribución. Los transformadores reductores se usan para disminuir el voltaje antes de dirigir la energía eléctrica hacia las líneas de distribución de la empresa de abastecimiento. El voltaje eléctrico se disminuye una vez más con un transformador de distribución antes de que la electricidad llegue al cliente. Los transformadores de distribución pueden ser subterráneos o estar instalados sobre un poste.