Los temas 5 y 6 son referentes a la energía. La energía es la capacidad que tiene un cuerpo para realizar cambios o transformaciones sobre otros. La energía ni se crea ni se destruye, solo se transforma.
Podemos dividir la energía en dos corrientes principales: trabajo y calor.
Se denomina trabajo en los casos en los que la fuerza ejerce un desplazamiento en la dirección de esta.
Ejemplo por excelencia de trabajo:
El trabajo se define como la fuerza por el desplazamiento realizado: W = F*ΔX
Si tenemos en cuenta que la unidad de trabajo es el Julio, entonces:
J = N*Δm
Sacamos como conclusión que el Julio se define como el trabajo necesario para producir un desplazamiento de un metro con un Newton.
La energía cinética se define como la capacidad para realizar un trabajo por medio del movimiento.
E=1/2m*v^2
Imagen: kalipedia.com
E = m*h*g, siendo m la masa, h la altura y g la aceleración de la gravedad.
Imagen: danteceufisica.blogspot.com
La energía potencial elástica es la que poseen los cuerpos elásticos debido a la tensión.
E = 1/2k*x^2, donde k es la constante del muelle, según Hooke y x es lo que se comprime (en metros).
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El calor es la transferencia de energía que tiene lugar desde dos cuerpos con diferente temperatura.
Hay tres principios esenciales:
- La variación de temperatura depende de la masa del cuerpo.
- La variación de temperatura depende de la sustancia.
- La cantidad de energía calorífica es proporcional a la temperatura.
La capacidad calorífica de un cuerpo es la energía necesaria para elevar 1 K un kg de sustancia.
El balance de energía es:
m[1]*c[1]*(t[1] - t[equilibrio]) = m[2]*c[2]*(t[equilibrio] - t[2])
Donde c es el calor específico, expresado en J/kgºC
En caso de cambio de estado, se aplica la siguiente fórmula:
Q = m*L, donde L es el calor específico de fusión o ebullición.
Debido al aumento de temperatura, los cuerpos pueden llegar a dilatarse, es decir: aumentar su tamaño.
Esto puede ser una dilatación lineal, superficial o de volumen.
Imagen: kalipedia
El calor puede transmitirse por 3 medios:
- La conducción, propia de sólidos.
- La convección, propia de fluidos.
- La radiación, propia de cuerpos como el sol o los discos de David Hasslehoff.
