Ejercicios de formulación

La conservación de la energía

Para la completa comprensión del resumen siguiente se recomienda la lectura del archivo del siguiente enlace después de leer el resumen: http://cursos.edubrane.com/mod/resource/view.php?id=20

Existe una ley que dice que la energía no se destruye, aun cuando parece que se destruye, lo que ocurre es que esta energía se ha transformado porque se haga lo que se haga con la energia esta siempre cambiara como si fuera algo inalterable.
Existe otra ley que dice que cualquier objeto que sea soltado en un espacio a una altura "x" sera atraído hacia el suelo por la energía potencial gravitatoria, otra forma de esta misma energía seria en una palanca, uno de los extremos es atraído hacia el suelo,el de mayor peso.
Cuando un cuerpo esta en movimiento se dice que posee energía cinética o energía de movimiento.

Ejercicios de la energía

Preguntas:

1. ¿Qué es la energía?

Lee el texto de Richard Feynman. ¿Cómo explica el Principio de Conservación de la energía?

2. ¿Qué quiere decir que la energía se degrada?

3. Busca información sobre la muerte térmica del universo

4. Unidades de la energía

5. La energía puede manifestarse en forma de movimiento, de posición, de calor, de electricidad, de radiaciones

electromagnéticas, etc. ¿Cómo se denominan las diferentes formas de la energía? Pon ejemplos

6. ¿Cómo podemos ahorrar energía? Busca información sobre el ahorro de energía en las viviendas (Proyecto

ARFRISOL)

7. ¿Qué es la electricidad?

8. Explica de qué depende la fuerza de atracción o repulsión entre cargas eléctricas.

¿Qué tienen en común la Ley de Coulomb y la Ley de Gravitación Universal de Newton?

9. Explica las Experiencias de Öersted y Faraday

10. ¿Q ué es el efecto Joule?

11. Calcula la energía que consumen los siguientes aparatos:

a) Una aspiradora de 600 W que funciona durante 25 min.

b) Un horno de 3000 W funcionando durante dos horas.

12. Indica si son verdaderos (V) o falsos (F) los siguientes enunciados:

 La potencia eléctrica es proporcional a la intensidad de la corriente y a la diferencia de potencial.

 La energía eléctrica se disipa en forma de calor en las resistencias.

 El calor desarrollado por el efecto Joule es solamente proporcional al cuadrado de la intensidad

 y a la resistencia del conductor.

 El kilovatio hora (kWh) es una unidad de potencia.

 La potencia consumida por una resistencia es directamente proporcional al cuadrado de la tensión.

 Un julio equivale, en el SI, a un vatio .

 segundo (W . s).

 La energía disipada por el efecto Joule disminuye con el tiempo.

13. Una plancha tiene una potencia de 1500 W. Calcula:

a) La resistencia que ofrece al paso de la corriente si la plancha está conectada a una tensión de 230 V.

b) La energía, en kWh, que consume en una hora.

c) El coste de dicha energía si el precio del kWh es 0,09 €.

d) La cantidad de calor que ha desprendido la plancha, suponiendo que el 90 % de la energía eléctrica se

transforma en calor.

14. En una vivienda funcionan diariamente los aparatos siguientes durante el tiempo que se señala:

• Lámparas: 5 de 100 W y 10 de 60 W, conectadas 4 horas.

• Frigorífico de 500 W funcionando su motor 5 horas.

• Lavadora de 2 kW durante 1 hora.

• Televisor de 200 W durante 3 horas.

• Otros electrodomésticos: 200 W durante 2 horas.

Calcula:

a) El consumo en kWh de energía eléctrica durante un mes de 30 días.

b) La potencia contratada con la compañía eléctrica suministradora.

c) ¿Qué ocurre si se contrata menos potencia de la necesaria?

15. 6. ¿Afecta una corriente a una brújula próxima a ella?

a. No la afecta b. Se coloca paralela a la corriente

c. Se coloca perpendicular a la corriente d. Gira continuamente

16. 7. ¿En qué caso se creará corriente en un circuito?

a) Mientras acercamos un imán b) Si el imán está muy cerca

c) Si no hay cerca un imán d) Si acercamos una pila.

17. ¿Qué demuestra la brújula sobre el polo norte

 magnético de la Tierra?

a. Está cerca del Norte geográfico b. Coincide con el Polo Norte

c. No demuestra nada d. Está cerca del Polo Sur geográfico.

18. Para entender el funcionamiento del motor  eléctrico necesitamos:

a. La experiencia de Faraday b. La ley de Ohm c. La experiencia de Óersted d. El efecto Joule

 Respuestas:

1 La energía es una constante que a pesar de que se transforme nunca varia

2 Quiere decir que aunque la ley dice que la energía no se destruye se transforma al pasar mucho tiempo esta se acaba destruyendo

3 La muerte térmica del universo se dará cuando la entropía sea tan baja que no se pueda poner orden y se destruya todo

4 Caloría, constante de Rydberg, electronvoltio, energía de Planck, ergio, foe, frigoría, Julio, Kilojulio por mol, megavatio-hora, vatio-hora

5 De movimiento= Cinetica.Ej: un coche en movimiento / De posición= Potencial. Ej: la caída de un objeto / De radiaciones electromagnéticas= Electromagnetismo. / De calor= Termica. Ej: el sol

6 La forma más eficaz de ahorrar energía es una vivienda bioclimática dado que saca toda su energía y sus recursos de la naturaleza sin contaminar

7 Es el conjunto de fenómenos físicos relacionados con la presencia y flujo de cargas eléctricas

8 Dos cargas eléctricas se repelen cuando son del mismo polo y se atraen cuando son del mismo polo. Ambas leyes están de acuerdo en el funcionamiento de las cargas eléctricas

9 En sus experiencias intentaban ayar una relación entre los fenómenos eléctricos y los fenómenos magnéticos

10 Fenómeno irreversible por el cual si en un conductor circula corriente eléctrica, parte de la energía cinética de los electrones se transforma en calor

11 a 250W en 25 minutos

     B 6000W en 2 horas

12

            ·V

            ·V

            ·F

            ·F

            ·V

            ·F

            ·V

13

          a)      6.52 Ω

          b)      500 kWh

          c)       45 €

          d)      No sé cómo contabilizar lo pedido en la pregunta

14

        a)      Lámparas: 132000 kWh/Frigorífico: 75000 kWh/Lavadora: 60000 kWh/Televisor: 18000 kWh/Otros: 12000 kWh

          b)      29700 kW

          c)       Que algunos aparatos no podrán funcionar por falta de energía

15 c) Se coloca perpendicular a la corriente

16 b) Si el iman esta muy cerca

17 a) Está cerca del Norte geográfico

18 b) La ley de Ohm

El medio ambiente y cosas que lo perjudican de la naturaleza

Se entiende por medio ambiente a todo lo que rodea a un ser vivo. Entorno que afecta y condiciona especialmente las circunstancias de vida de las personas o de la sociedad en su conjunto. Comprende el conjunto de valores naturales, sociales y culturales existentes en un lugar y en un momento determinado, que influyen en la vida del ser humano y en las generaciones venideras. Es decir, no se trata sólo del espacio en el que se desarrolla la vida, sino que también comprende seres vivos, objetos, agua, suelo, aire y las relaciones entre ellos, así como elementos tan intangibles como la cultura. El 5 de junio se celebra el Día Mundial del Medio Ambiente.

En la actualidad existen altos niveles de contaminación causados por el hombre. Pero no sólo éste contamina, sino que también existen factores naturales que, así como benefician, también pueden perjudicar al entorno. Algunos de éstos son:

• Organismos vivos: Animales de pastoreo como los vacunos son beneficiosos para la vegetación. Sus heces abonan la tierra. Los caprinos, con sus pezuñas y su manera de obtener su alimento erosionan, afectan adversamente, la tierra.
• Clima: La lluvia es necesaria para el crecimiento vegetal, pero en exceso provoca ahogamiento de las plantas. El viento sirve para dispersión de polen y semillas, proceso benéfico para la vegetación, pero en demasía provoca erosión. La nieve quema las plantas. Sin embargo, para fructificar, algunos tipos de vegetación como la araucaria requieren un golpe de frío. La luz del sol es fundamental en la fotosíntesis. El calor es necesario pero en exceso genera sequía, y ésta, esterilidad de la tierra. 
• Relieve: Existen relieves beneficiosos (como los montes repletos de árboles) y perjudiciales, como los volcanes, que pueden afectar el terreno ya sea por ceniza o por riesgo de explosión magmática. Cualquier irregularidad ocurrida en la superficie terrestre forma el relieve. Por ende, puede dar lugar tanto a elevaciones como a hundimientos en el terreno. El relieve actual de la Tierra es resultado de un largo proceso. Según la teoría de la tectónica de placas, la litosfera está dividida en diversas placas tectónicas que se desplazan lentamente, lo cual provoca que la superficie terrestre esté en cambio continuo (teoría de la deriva continental).
• Deforestación: Es un factor que en gran manera afecta a la tierra porque los árboles y plantas demoran mucho en volver a crecer y son elementos importantes para el medio ambiente.
• Sobreforestación: Este extremo también resulta perjudicial al entorno, pues demasiada vegetación absorbe todos los minerales de la superficie donde se encuentra. De este modo el suelo se queda sin minerales suficientes para su propio desarrollo. Una manera de evitar esto consiste en utilizar la Rotación de cultivos adecuada a la zona.
• Incendios forestales: Se le podría denominar un tipo de deforestación con efectos adversos masivos y duraderos al terreno. La tierra que ha sido expuesta a incendio demora cientos de años para volver a ser utilizable.

Las leyes de Kepler

A continuación un vídeo sobre las leyes de Kepler explicadas en dos minutos:

Agrupaciones de átomos

Las agrupaciones de átomos dependen del número y tipo de átomos que se unen y pueden clasificarse en:

·         MOLÉCULAS: Agrupaciones estables de un número fijo de átomos. Si estos son iguales constituyen un elemento y si son distintos forman un compuesto.

·         CRISTALES: Agrupaciones de un número variable y grande de átomos o iones que forman sólidos cuyas partículas presentan una ordenación en sus direcciones.

Historia de los elementos químicos

Ha habido alguna discordancia sobre quién merece ser reconocido como creador de la tabla periódica, si el alemán Lothar Meyer o el ruso Dmitri Mendeleiev.
Trabajando independientemente, ambos químicos produjeron resultados notablemente similares y casi al mismo tiempo. Un libro de texto de Meyer publicado en 1864 incluía una versión abreviada de una tabla periódica para clasificar los elementos. La tabla comprendía la mitad de los elementos conocidos organizados en orden de su masa atómica. En 1868, Meyer construyó una tabla extendida que entregó a un colega para su evaluación. Desgraciadamente para Meyer, la tabla de Mendeleiev se publicó en 1869, un año antes de que apareciera la de Meyer. En el momento que Mendeleiev desarrolló su tabla periódica, las masas atómicas experimentalmente determinadas no siempre eran exactas, y reordenó de nuevo los elementos a pesar de sus masas aceptadas. Por ejemplo, cambió el peso del berilio de 14 a 9. Esto colocó al berilio en el Grupo 2 encima del magnesio cuyas propiedades se parecían más que donde se había colocado antes (encima del nitrógeno). En total Mendeleiev tuvo que mover 17 elementos a nuevas posiciones para poner sus propiedades en correlación con otros elementos. Estos cambios indicaron que había errores en los pesos atómicos aceptados de algunos elementos y se rehicieron los cálculos para muchos de ellos. Sin embargo, aún después de que las correcciones fueron hechas, algunos elementos todavía necesitaron ser colocados en un orden diferente del que se deducía de sus pesos atómicos. A partir de los huecos presentes en su tabla, Mendeleiev predijo la existencia y las propiedades de elementos desconocidos que él llamó eka-aluminio, eka-boro, y eka-silicio. Más tarde se descubrieron el galio, el escandio y el germanio coincidiendo con sus predicciones. Además del hecho que la tabla de Mendeleiev se publicó antes que la de Meyers, su trabajo era más extenso, prediciendo la existencia de otros elementos no conocidos en ese momento.

Abundancia de los elementos en el cuerpo humano

Elemento	Proporción en masa (%)
Oxígeno	65
Carbono	18
Hidrógeno	10
Nitrógeno	3
Calcio	1,5
Fósforo	1.2
Potasio	0.2
Azufre	0.2
Cloro	0,2
Sodio	0,1
Magnesio	0,05
Hierro, Cobalto, Cobre, Zinc, Iodo	menos de 0,05 cada uno
Selenio, Flúor	menos de 0,01 cada uno

Enlace químico

Un enlace químico es el proceso químico responsable de las interacciones entre átomos y moléculas, que tiene una estabilidad en los compuestos químicos diatómicos y poliatómicos. Todas las sustancias químicas están constituidas por agrupaciones de átomos. En un elemento todos los átomos son iguales; en un compuesto hay átomos de diferentes elementos. En un enlace químico los átomos tienden a situarse de forma que la energía del conjunto sea mínima.

Distancia interatómica

Abundancia de los elementos quimicos

La abundancia de un elemento químico indica en términos relativos lo común que es un elemento en la naturaleza. Los elementos o sea la materia ordinaria (bariónica) constituida de protones, neutrones y electrones son solo una pequeña parte del contenido del universo. Las observaciones cosmológicas indican que solo el 4 % del universo está compuesto de materia visible bariónica que forma las estrellas, planetas y seres vivos. El resto es energía oscura (73 %) y materia oscura (23 %). La mayoría de la materia bariónica se encuentra en las estrellas y nubes interestelares.

Océano

Elemento	Porcentaje
Oxígeno	85,84%
Hidrógeno	10,82%
Cloro	1,94%
Sodio	1,08%
Magnesio	0,13%
Azufre	0,09%
Calcio	0,04%
Potasio	0,04%
Bromo	0,0067%
Carbono	0,0028%

Elemento	Porcentaje
Oxígeno	85,84%
Hidrógeno	10,82%
Cloro	1,94%
Sodio	1,08%
Magnesio	0,13%
Azufre	0,09%
Calcio	0,04%
Potasio	0,04%
Bromo	0,01%
Carbono	0,00%

Tierra firme

Elemento	Contenido porcentual	Elemento	Contenido porcentual
Oxigeno	85.84	Azufre	0.091
Hidrógeno	10.82	Calcio	0.04
Cloro	1.94	Potasio	0.04
Sodio	1.08	Bromo	0.0067
Magnesio	0.1292	Carbono	0.0028

Corteza terrestre

Elemento	% aproximado por peso
Oxígeno	46,6
Silicio	27,7
Aluminio	8,1
Hierro	5,0
Calcio	3,6
Sodio	2,8
Potasio	2,6
Magnesio	2,1

Universo

Z	Elemento	Fracción de masa en partes por millón
1	Hidrógeno	739.000
2	Helio	240.000
8	Oxígeno	10.400
6	Carbono	4.600
10	Neón	1.340
26	Hierro	1.090
7	Nitrógeno	960
14	Silicio	650
12	Magnesio	580
16	Azufre	440