1.5 Diagramas de energía
Una forma de representar los diferentes tipos de energía y las transformaciones que tienen lugar en un determinado proceso es mediante los diagramas de energía.
En ellos se pone de manifiesto las cuatro propiedades de la energía porque se detallan:
a) las diferentes formas de energía que intervienen en un proceso,
b) el proceso de transferencia de energía que tiene lugar: en la cola de la flecha señalamos qué energía o energías se aportan y en la flecha o flechas de salida, la energía o energías que se originan.
c) la conservación de la energía: el grosor de la flecha entrante ha de ser igual a la suma de las de salida.
d) por último, la degradación. En las flechas de salida debe aparecer siempre aquella parte de energía que no es útil para nuestros propósitos.
Fíjate en el ejemplo del diagrama de energías del proceso que tiene lugar al circular el coche de la imagen por una autopista: la energía potencial química de la gasolina se transforma en energía de movimiento del coche o energía cinética, energía luminosa de los focos y energía calorífica generada por el rozamiento de las piezas del motor, engranajes, juntas, etc. y de las ruedas con el asfalto.
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Actividad
Diagramas de energía y propiedades de la energía
En los diagramas de energía se ponen de manifiesto las cuatro propiedades de la energía:
- Las energías que intervienen en el proceso son: la energía química de la gasolina, la energía cinética, la energía luminosa y la calorífica.
- Las transformaciones que tienen lugar: la energía de la gasolina se transforma en cinética, la energía luminosa y la calorífica.
- La cantidad de energía aportada por la gasolina se ha de convertir íntegramente en energía cinética, energía luminosa y energía calorífica: la energía se conserva.
- Las energías cinética y luminosa son energías útiles, pero la energía calorífica causada por el rozamiento entre ruedas y asfalto y entre componentes del coche es una energía no utilizable: la energía se degrada.
Ejemplo o ejercicio resuelto
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Pilas y bombillas
La imagen representa a una pila activando unas bombillas. Dibuja el diagrama de energías e indica cuáles de las energía producidas son útiles y cuáles no son útiles.
Objetivos
Tipos de bombillas
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Las bombillas de incandescencia tradicionales (las de toda la vida, a la izquierda) eran muy poco eficientes: se calentaban mucho al encenderlas, de forma que su eficiencia era del 15 %, perdiendo el 85 % restante en forma de calor. Por esa razón, la normativa europea prohíbe totalmente su fabricación a partir de septiembre de 2016.
Aunque ha habido otros tipos de lámparas con mejores rendimientos (halógenas, fluorescentes), en los últimos años se ha extendido el uso de las bombillas de bajo consumo (parecidas a pequeños fluorescentes, en el centro) y, sobre todo, de lámparas LED (diodo emisor de luz, a la derecha).
Aunque son más caras, al usarse cada vez más su precio va bajando. La luz que dan es de mejor calidad, su encendido es instantáneo, tienen un rendimiento de cerca del 90% y duran hasta 50000 horas encendidas.
Ejemplo o ejercicio resuelto
En la central hidroeléctrica
Dibuja el diagrama de energías del proceso que tiene lugar en una central hidroeléctrica. Fíjate en el esquema de la imagen y recuerda la simulación que has visto antes.
AV - Reflexión
En la ciudad
Elabora el diagrama de energías producido por la utilización de la electricidad que se acaba de generar en una central hidroeléctrica en una ciudad. Te pueden servir de ayuda estas dos imágenes.
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Ejemplo o ejercicio resuelto
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En coche por el Pirineo
Elabora el diagrama de energías de un coche que circula al anochecer por una carretera de montaña, atravesando el puerto de Monrepós para ir al Pirineo.
