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Conceptos Fundamentales de Física: Energía, Gravitación, Ondas y Mecánica Cuántica

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Teorema de Conservación de la Energía Mecánica

Supongamos que sobre un cuerpo actúan varias fuerzas, conservativas y no conservativas. La resultante de todas ellas será: Podemos calcular el trabajo de la resultante como suma de dos trabajos:

donde y llamando energía mecánica a E = Ec + Ep podemos escribir que: es decir, la variación de energía mecánica en un sistema es igual al trabajo realizado por las fuerzas no conservativas de ese sistema.

De aquí se deduce el siguiente Teorema de Seguir leyendo “Conceptos Fundamentales de Física: Energía, Gravitación, Ondas y Mecánica Cuántica” »

Recursos Minerales y Eficiencia Energética: Extracción, Impacto y Sostenibilidad

Ingeniería de minas, , , , , , ,

Uso Eficiente de la Energía

Es posible ahorrar energía sin disminuir la calidad de vida. Una técnica clave es la cogeneración de energía:

  • Producción simultánea de dos formas útiles de energía a partir de una única fuente de combustible.
  • Permite aprovechar hasta el 90% de la energía del combustible.

Aumento de la Eficiencia en el Sistema Eléctrico

El sistema eléctrico actual es poco eficaz (eficiencia del 33%) debido a pérdidas en transporte y distribución. La infraestructura es compleja Seguir leyendo “Recursos Minerales y Eficiencia Energética: Extracción, Impacto y Sostenibilidad” »

Fundamentos de la Energía: Tipos, Transformaciones y Problemas Resueltos

Física, , , , ,

1º ¿Cómo se define la energía? Es la capacidad para producir trabajo.

2º Principales formas de energía: calorífica, luminosa, eléctrica, química, atómica, mecánica.

3º ¿Qué es la energía mecánica? Es una forma de energía que corresponde a un trabajo producido por una fuerza de origen mecánico.

4º Hay dos clases de energía mecánica: cinética y potencial.

5º Un cuerpo en movimiento posee una energía llamada cinética.

6º El valor de la energía cinética de un cuerpo es igual a Seguir leyendo “Fundamentos de la Energía: Tipos, Transformaciones y Problemas Resueltos” »

Transformaciones de la Materia: Reacciones Químicas y Cambios Físicos

Química, , , , ,

Cambios Físicos y Químicos

Cambio físico: transformación donde la naturaleza de la materia no varía. La materia se representa por la misma fórmula química antes y después del cambio. Ejemplos: cambios de estado, mezcla y separación de sustancias.

Cambio químico: transformación donde la naturaleza de la materia varía. La materia se representa por una fórmula química antes del cambio y por otra diferente después. Ejemplo: combustión.

Reacciones Químicas

¿Cómo se produce una reacción Seguir leyendo “Transformaciones de la Materia: Reacciones Químicas y Cambios Físicos” »

Centrales Termoeléctricas y de Ciclo Combinado: Funcionamiento, Impacto Ambiental y Tecnologías

Ingeniería mecánica, , , , , ,

Funcionamiento de una Central Termoeléctrica

El proceso de generación de energía en una central termoeléctrica se inicia con el carbón. Desde el área de almacenamiento, una cinta transportadora lleva el carbón a una tolva. Esta tolva alimenta un molino triturador, donde el carbón se convierte en un polvo fino para optimizar su combustión. Este polvo se mezcla con aire precalentado y se inyecta en los quemadores de la caldera, donde se produce la combustión.

El calor generado por la combustión Seguir leyendo “Centrales Termoeléctricas y de Ciclo Combinado: Funcionamiento, Impacto Ambiental y Tecnologías” »

Conceptos Fundamentales de Química: Desde la Investigación Científica hasta la Energía

Química, , , , ,

Concepto de Ciencia

La ciencia se basa en la resolución de problemas. El conocimiento científico está formado por productos (conjunto de explicaciones racionales que la comunidad científica ha construido sobre la naturaleza: conceptos, leyes, teorías) y por procesos (estrategias metodológicas, trabajo de las personas que hacen ciencia). Los cambios profundos no han sido fácilmente aceptados. La mayor parte de los descubrimientos se han apoyado en el trabajo en equipo, la discusión, el debate, Seguir leyendo “Conceptos Fundamentales de Química: Desde la Investigación Científica hasta la Energía” »

Energía: Tipos, Clasificación y Producción Eléctrica

Ingeniería física, , , ,

Energía: Conceptos Básicos y Unidades de Medida

La energía es la capacidad de producir un trabajo mecánico o calor. Se mide en julios (J). Las equivalencias entre julios y calorías son las siguientes:

  • 1 J = 0.24 cal
  • 1 cal = 4.18 J

Una kilocaloría (kcal) es la cantidad de energía que hay que aportar a un kilogramo de agua para que su temperatura aumente 1 °C.

Tipos de Energía

Energía Cinética

Es la energía que tiene un cuerpo debido a su movimiento. Se calcula con la siguiente fórmula:

Ec Seguir leyendo “Energía: Tipos, Clasificación y Producción Eléctrica” »

Fundamentos de las turbomáquinas hidráulicas y su funcionamiento

Ingeniería náutica y transporte marítimo, , ,

Maquihidráulica, aquella en la que el fluido que intercambia su energía no varía sensiblemente su densidad a su paso a través de la máquina, se realiza la hipótesis de que densidad = 0. Las máquinas motoras absorben energía del fluido y restituyen energía mecánica. Las generadoras absorben energía mecánica y restituyen energía al fluido.

Turbomáquinas

Las turbomáquinas constan de un rodete que gira libremente alrededor de un eje cuando pasa un fluido. Al variar la cantidad de movimiento Seguir leyendo “Fundamentos de las turbomáquinas hidráulicas y su funcionamiento” »

Tipos de Generadores en Centrales Eléctricas: Funcionamiento y Velocidades

Física, , ,

¿Qué tipos de generadores se utilizan en las distintas centrales de energía eléctrica? ¿Por qué? Indicar a qué velocidades funcionan los generadores en las centrales y explicarlo de forma razonada.

Centrales Térmicas Convencionales

En las centrales térmicas con combustibles convencionales (carbón, gas-oil, gas, etc.) se emplean turbogeneradores con una velocidad de giro síncrona de 3000 rev/min (f = 50 Hz).

Centrales Termonucleares

En las centrales termonucleares con reactores de agua en Seguir leyendo “Tipos de Generadores en Centrales Eléctricas: Funcionamiento y Velocidades” »

Conceptos Fundamentales de Física: Cinemática, Dinámica, Hidrostática, Cosmología y Energía

Física, , , , , ,

Cinemática

Es el estudio del movimiento sin atender a las causas que lo producen. El movimiento es relativo, depende del punto que se tome como referencia. Un cuerpo se mueve cuando cambia su posición respecto a otro que permanece fijo.

Sistema de Referencia

Estudia el movimiento:

  1. Sistemas de Referencia Inerciales: Son aquellos que están quietos o se mueven con velocidad constante.
  2. Sistemas de Referencia No Inerciales: Son los que no son inerciales.

Vectores