¿CÓMO SE RELACIONAN LOS COMPONENTES DEL MUNDO? ¿De qué maneras se transfiere el calor? Observa primero los términos y luego relaciónalos con las definiciones Radiación Convección Conducción Temperatura Calor Aislante Térmico Definiciones/Descripciones Por medio de un fluido (líquido o gas) que transporta el calor entre zonas con diferentes temperaturas Se produce por medio de la excitación molecular en el interior del material La transmisión de calor en los sólidos. Se necesita que ambos cuerpos se toquen Es una forma de transmisión en líquidos y gases. El fluido caliente asciende y el frío baja La cantidad de energía que un cuerpo transfiere a otro como consecuencia de una diferencia de temperatura entre ambos Material que transmiten lentamente la energía térmica de un punto a otro Es una forma de emisión de ondas electromagnéticas que emana de todo cuerpo que esté a mayor temperatura que el cero absoluto Una medida de la energía cinética media que tienen las moléculas A continuación ubica al frente de cada término la o las definiciones correspondientes Radiación Conducción SM_S_G09_U03_L01_S 1 Convección Temperatura Aislante térmico Calor Términos asociados a la transferencia de calor Calor: es energía “calorífica” que fluye de los cuerpos que se encuentran a una mayor temperatura, hacia unos de menor temperatura. Para que fluya es necesario que exista una diferencia de temperatura. Temperatura: es una medida de la energía cinética media que tienen las moléculas. A mayor temperatura mayor agitación térmica (mayor energía cinética). Conductividad: las sustancias presentan diferencias en su conductividad térmica, existen materiales que posibilitan la conducción térmica y otros que actúan como aislantes térmicos. Figura 49. Hierro caliente Figura 50. Aislante térmico, lana de roca Conductores térmicos: son aquéllos materiales Aislantes térmicos: Materiales que transmiten que transmiten rápidamente la energía térmica lentamente la energía térmica de un punto a de un punto a otro. Por ejemplo, los metales. otro. Ejemplos: vidrio, hielo, ladrillo rojo, madera, corcho. Suelen ser materiales porosos o fibrosos que contienen aire en su interior. SM_S_G09_U03_L01_S 2 ! El Calor: Puede propagarse de tres formas: conducción, convección y radiación. En algunos casos las tres obran simultáneamente, pero cuando se trata de cuerpos sólidos en contacto predomina la conducción. Si se trata de fluidos se denomina convección y, si se trata de cuerpos distantes entre sí, predomina la radiación. 1. La conducción y el fenómeno de colisiones moleculares: Conducción: en la conducción el calor fluye de la zona de mayor temperatura a una de menor temperatura, debido al intercambio de energía entre las partículas en contacto. La temperatura representa una medida de la energía cinética media de las moléculas de un sistema. El incremento de la temperatura refleja un aumento en la intensidad del movimiento molecular. Figura 51. Fenómeno de colisión, bolas de billar Cuando dos sistemas están en contacto, se transfiere energía entre sus moléculas como resultado de las colisiones. Esta transferencia continúa hasta que se alcanza el equilibrio térmico. 2. Convección: el fluido caliente tiende a mezclarse continuamente con el frío. El fluido de mayor temperatura se desplaza hacia arriba mientras que el de menor temperatura desciende, este movimiento genera corrientes en el fluido. Ecuador Figura 52. Formación de vientos Formación de vientos en la atmosfera Cuando existe una variación en la presión atmosférica, se generan corrientes de aire. El viento es simplemente aire en movimiento, el cual tiene dos componentes: uno en sentido horizontal y el otro en sentido vertical. A este último se le denomina corrientes ascendentes y descendentes de convección. El calentamiento del aire de la atmósfera se produce de abajo hacia arriba, por contacto con el suelo. SM_S_G09_U03_L01_S Polo Norte Aire frío que desciende Aire caliente que asciende Cálido Ecuador Frío Aire frío que desciende Figura 53. Sistemas de vientos 3 Polo Sur Energía eólica en Colombia Guajira La evaluación del potencial eólico del país se encuentra en estado incipiente. En los estudios que se han desarrollado a escala macro, la región más atractiva, desde el punto de vista eólico, es la Costa Atlántica, donde los vientos aumentan en dirección a la península de La Guajira. En Colombia se cuenta desde abril del 2004 con el Parque Eólico Jepirachi; este está conformado Figura 54. Departamento de la Guajira por quince aerogeneradores que producen aproximadamente un total de 19,5 MW (megavatio) que equivale al consumo de 1000 lámparas incandescentes de 75W (Vatios), encendidas en promedio 8 horas durante un mes. El parque eólico está distribuido en un terreno de 1,2 kilómetros en la costa de la Guajira. 3. Radiación: los cuerpos emiten parte de su energía térmica como ondas electromagnéticas. Esta emisión se hace normalmente en ondas infrarrojas invisibles al ojo humano; no obstante, cuando la temperatura es alta, se llega a emitir también radiación visible o perceptible a la vista del humano. Las tres propiedades de la radiación térmica son: Radiación absorbida Radiación reflejada Radiación transmitida Es la cantidad de radiación que Es la radiación reflejada por un La fracción de la energía radiante incide en un cuerpo y queda cuerpo gris incidente que atraviesa un cuerpo retenida en él, como energía se llama, radiación transmitida interna. Se denominan cuerpos negros Información tomada de: http://www.epm.com.co/site/Home/Institucional/Nuestrasplantas/ Energ%C3%ADa/ParqueE%C3%B3lico.aspx 1 SM_S_G09_U03_L01_S 4