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INTRODUCCIÓN El Sol es nuestra fuente inagotable de vida,
es decir de Energía.
ENERGÍA= CAPACIDAD DE REALIZAR
TRABAJO
Primera Ley:
“La Energía no se crea ni se destruye,solo se transforma”
Es decir, nunca podemos ganar a la naturaleza
Segunda Ley:
“La Entropía siempre aumenta”
Es decir, no podemos ni empatar a la naturaleza
TERMÓGENES Y ENTRÓPIDES
INGENIERÍA = INGENIO = CURIOSIDAD = SABIDURÍA = MAGIA
ENERGÍA
Magnitud física asociada con la capacidad de generar trabajo mecánico, generar calor, emitir luz,sonido, etc.
Cuando se aplica una fuerza y se genera movimiento se produce trabajo.
Al manejar bicicleta, transformamos la energía química en cinética, por ejemplo.
1.2 Principio de conservación de energía (Ek, Ep, U, Q, W)
“La energía no se crea ni se destruye, sólo se transforma”
E P = 6000 J
E C = 0 J
E P = 3000 J
E C = 3000 J
E P = 0 J
E C = 6000 J
Siempre
Ek + Ep = 6000 J
Si en plena caída el gordito tiene una energía potencial de 4500 J, entonces, ¡Cuál será su energía cinética ?
Toda forma energía ha sido obtenida de otra ya existente.
Al encender una foco, estamos transformando energía eléctrica en energía radiante y esta energía eléctrica a su vez fue obtenida de la energía cinética de una turbina, la cual provino de la energía potencial del agua (planta hidroeléctrica) o de la energía liberada por la combustión de un combustible (planta térmica).
Este es un claro ejemplo de transformación de energía
Los ingenieros hemos construido
miles de máquinas que siguen
transformando la energía en otras
formas de energía
...si, pero nunca podrán sacar mas energía que la original... y siempre perderán alguito….
“Todo proceso de transformación de energía involucra pérdidas”
Primera reflexión:
Por ejemplo,en un foco:
Energía Eléctrica
=
Energía Luminosa (necesidad)
+
Energía Calorífica (innecesaria, pérdida)
1.3 Formas de Energía
La energía es única, pero puede manifestarse como:
Energía Cinética (Ek)
Energía Potencial (Ep)
Electromagnética o Eléctrica
Energía Térmica
Energía Química
Energía Metabólica
Energía Nuclear
Energía Mecánica
Energía Interna
Energía Metabólica.- La energía generada en los organismos vivientes durante las reacciones
bioquímicas
1.5 Unidades de Energía
En el sistema internacional de unidades la unidad de energía es “Joule”
Existen otras unidades: 1 kcal = 4.18 kJ 1 kWh = 36 x 105 Joule 1 BTU = 0,252 kcal
Mantequilla 32 MJ/kg Huevos 7 MJ/kg Gas Natural 55 MJ/kg
Azúcar 16 Papas 4 Gasolina 47
Carne 12 Pescado 3 Carbón 30
Pan 10 Frutas 2 Leña 15
Helado 9 Zanahorias 2 Dinamita 6
Energía calorífica de algunos productos:
COMBUSTIBLES Poder Calorífico Peso
Específico
Petróleo Crudo 11507 kcal/kg 0.7450 kg/l
Gas natural Asociado 273.9 kcal/PC 1.0
Gas licuado 11833 kcal/kg 0.5500 kg/l
Gasolina de Aviación 11667 kcal/kg 0.7500 kg/l
Gasolina Automotriz 11667 kcal/kg 0.7000 kg/l
Jet Fuel 11284 kcal/kg 0.8400 kg/l
Kerosene 11237 kcal/kg 0.7980 kg/l
Diesel/Gas oil 11055 kcal/kg 0.8000 kg/l
Fuel Oil 11137 kcal/kg 0.8500 kg/l
No energético 11507 kcal/kg 0.8100 kg/l
Electricidad 860 kcal/kWh 1.0
Leña (Altiplano) 3500 kcal/kg 1.0
Leña (Tierras bajas) 3000 kcal/kg 1.0
Residuos Animales 2760 kcal/kg 1.0
Bagazo 1800 kcal/kg 1.0
Carbón Vegetal
(Doméstico)
6500 kcal/kg 1.0
Carbón Vegetal
(Fundición)
7000 kcal/kg 1.0
Combustibles:
UNIDADES DERIVADAS
NOMBRE UNIDAD SIMBOLO OBSERVACION
Fuerza Energía Potencia Presión
Newton Joule Watt
Pascal
N = kg m/s2 J = N m W = J /s
Pa = N /m2
F = m a W = F d
Pot = W/t P = F / A
PREFIJOS SI
Prefijo Símbolo Factor Equivalente
yotta zetta exa peta tera giga mega kilo hecto deca deci centi mili micro nano pico femto atto zepto yocto
Y Z E P T G M k h da d c m
f a z y
10 24
10 21
10 18
10 15
10 12
10 9
10 6
10 3
10 2
10 10 -1
10 -2
10 -3
10 -6
10 -9
10 -12
10 -15
10 -18
10 -21
10 -24
1 000 000 000 000 000 000 000 000 1 000 000 000 000 000 000 000 1 000 000 000 000 000 000 1 000 000 000 000 000 1 000 000 000 000 1 000 000 000 1 000 000 1 000 1 00 1 0 0, 1 0, 01 0, 001 0, 000 001 0, 000 000 001 0, 000 000 000 001 0, 000 000 000 000 001 0, 000 000 000 000 000 001 0, 000 000 000 000 000 000 001 0, 000 000 000 000 000 000 000 001
1.6 Trabajo
Trabajo = Fuerza x distancia
W = 30 J
Ejemplo: Cuánto de trabajo tengo que hacer para subir un ladrillo de 2kg de masa hasta una altura de 1.5m? Peso = 2kg = 20 N W = 20 x 1.5 (N) (m) W = 30 J
1.7 Potencia
Potencia = Trabajo/ tiempo
Rapidez de transformación de energía, su unidad es el Watt
Ej: Si levantas el ladrillo en 5 segundos, qué potencia hubieras utilizado? Pot = 30 (J) = 6 W 5 (s)
La O.M.S. (Organización Mundial de la Salud) ha elaborado una fórmula sencilla para calcular los requerimientos energéticos según el sexo y el nivel de actividad:
Hombres; actividad ligera (11,6 x peso en kilos + 879) x 1,55 Hombres; actividad moderada (11,6 x peso en kilos + 879) x 1,78 Hombres; actividad intensa (11,6 x peso en kilos + 879) x 2,1 Mujeres; actividad ligera (8,7 x peso en kilos + 829 ) x 1,56 Mujeres; actividad moderada (8,7 x peso en kilos + 829 ) x 1,64 Mujeres; actividad intensa (8,7 x peso en kilos + 829 ) x 1,82
Ejemplo: una mujer de 60 kilos de peso con una actividad moderada tendría el siguiente gasto:
(8,7 x 60 +829) x 1,64 = 2215,6
El ser humano está capacitado para ahorrar energía en situaciones en las que el aporte energético es escaso, como puedan ser guerras o ayunos; en estas circunstancias el cuerpo mantiene un gasto bajo, dirigido a mantener solamente funciones vitales como el trabajo del corazón o la respiración, pero la capacidad de movimientos disminuye y desaparecen funciones que podemos llamar de lujo como la posibilidad de embarazo o la menstruación. Si consumimos más cantidad de energía de la que somos capaces de consumir, ésta se almacenará como reserva (tejido graso graso) para que pueda ser utilizada en caso de necesidad, si no se usa, veremos aumentar nuestro peso cada vez más. Fecha de publicación: Agosto 2000
Mercedes Armero Fuster Unidad de Nutrición Clínica y Dietética Hospital universitario La Paz
http://starmedia.saludalia.com/starmedia/vivir_sano/doc/nutricion/doc/energia.htm
Pequeño software para calcular las calorías de los alimentos http://www.esmas.com/flat/calculadoras/swf/calculador_calorias.swf
Existe un Software para calcular cuántas calorías quemas según la actividad que haces.... http://www.univision.com/content/content.jhtml?cid=73161
-Para vivir es necesario 4 MJ por día
-Se puede sobrevivir 62 días sin comer, solo con agua
Algunos datos:
-Sin tomar agua no podemos vivir más de tres días seguidos
-Comiendo 850 kcal por día, en 10 días bajarías 1 kilo y medio.
-Lo ideal es comer 1000 kcal, y siempre hacer ejercicios
-¡ 27 gramos de chocolate equivale a 1 kilogramo de tomate !
-El 2060 seremos 8,000,000,000 de seres humanos sobre la Tierra y tendremos que volvernos vegetarianos porque no habrá comida suficiente!!
COMPOSICION DE ALIMENTOS COMUNMENTE USADOS EN EL
PERU Contenido en 100 gr. de la
parte comestible
Fuente : Oficina de
Supervisión de
Cafeterías PUCP
NOMBRE kcal
Lomo 113 Corazón 110 Carne seca 276 Hígado 134
Vaca
Panza -mondongo
90
Cabeza 111 Carne 253 Corazón 239
Carnero
Pata 109 Carne 216 Chicharrones 598 Jamón del país
303 Cerdo
Tocino 631
Pato Carne 326
Pavo Carne 268
Cabrito Carne 165 Pollo 170 Pierna 120 Gallina
Pechuga 96 Atún
(conserva) 160
Cojinova 87 Corvina 100 Calamar 78 Camarón 86 Choros 40 Paiche 252 Mero 86 Pulpo 56
PESCADO
Y
MARISCO
Trucha 82 Leche materna
67
Leche evaporada
137
Queso fresco
173
LECHE
Y
DERIVA-DOS
Queso mantecoso
299
Aceite 900 Aceite
vegetal 898 ACEITE Y
GRASAS Mantequilla 756
Tortuga 229 Gallina 148 HUEVOS
Pato 195 Arroz 345 Cebada 314 Fideos 360 Galletas 440 Harina trigo 301 Maíz 345 Pan francés 314
CEREAL
Choclo 129 Arvejas 351 Garbanzos 364 Habas 359 Pallares 329
LEGUMI
NOSAS
Frejol 337 Camote 116 Olluco 62 Papa 100 Papa seca 322
TALLOS
Y RAICES
Yuca 162 Acelgas 27 Cebolla 32 Col 24 Espárrago 23 Lechuga 13 Tomate 19 Vainitas 37 Zanahoria 41
VERDU-
RAS
Zapallo 20 Aceitunas 298 Ciruelas 109 Coco 272 Chirimoya 87 Fresas 48 Higos negros
76
Limón 30 Lúcuma 99 Mandarina 38 Mango 60 Manzana 56 Naranja 44 Palta 151 Papaya 32 Pasas 241 Pera 35 Plátano 91 Plátano verde
154
Piña 38 Sandía 24 Uva blanca 43 Uva negra 67 Lima 27
FRUTAS
Tuna 58 Azúcar blanca
396 AZUCAR
Miel 306
Almendras 547 Castañas 296 Maní tostado
566
Nuez 664
ALMEN
DRAS Y
NUECES
Pecanas 696 Café 2 Té 2 Cerveza 36 Chicha de jora
51
Chicha morada
34
Chocolate 248
MISCE-LANEA
Mermelada 278
ALIMENTOS
1000 kcal = 4.18 MJ
EQUIPOS
Corriente Alterna AC
Potencia
(W)
Batidora 350
Cafetera 1200
Cocina eléctrica 7000
Computadora 100
Congelador 450
Ducha eléctrica 4000
Equipo de sonido 50
Foco de habitacion 100
Horno microondas 1000
Jarra eléctrica 1000
Lavadora 500
Lavadora platos 1200
Licuadora 300
Lustradora 300
Nintendo 20
Olla arrocera 1000
Plancha 1000
Radio 75
Refrigerador 200
Secadora de pelo 1200
Secadora de ropa 5000
Televisor color 19” 150
Terma 2000
Terma 200 lt 5000
Tostadora 1190
TV+vhs+eq.- stand
by
10
Waflera 700
Potencia promedio de equipos eléctricos
Los equipos de corriente continua CC se pueden usar directamente con baterías o pilas, mientras los equipos de corriente alterna AC tienen que utilizar la red eléctrica (110 V ó 220 V)...o usar un inversor de CC a AC.
Software para el Cálculo de Energía en las casas http://www.vidasostenible.com/paginas/Canales/Energia/VisitaGuiada/Encuesta.asp