19 junio, 2024

Transferencia de calor: La energía se transfiere a través de tres formas diferentes.             Durante la convección, la energía calórica se transfiere por el movimiento de las partículas de la materia. En la conducción, el calor es transferido por la vibración de las partículas. En la radiación, el calor se transporta por ondas electromagnéticas. Cuando un objeto caliente toca uno frío, el calor pasa del caliente al frío. Cuando los objetos transfieren calor, se enfrían a menos que la energía calórica que pierden se reponga constantemente.                                                                                                            Convección: La convección es como una cinta transportadora invisible que puede transferir calor a través de los fluidos (líquidos y gases). Cuando el fluido se calienta, se expande. Esto lo hace más ligero y menos denso que el fluido que queda a su alrededor, por lo que se eleva. Al elevarse, se separa de la fuente de calor. Entonces comienza a enfriarse y a bajar, antes de iniciar de nuevo el ciclo.                                                                                 Conducción: La transferencia de calor en los sólidos funciona por conducción. Si se calienta el extremo de una barra de metal, la energía calórica pasa a toda la barra. Las partículas calientes vibran y pasan energía a sus vecinas. Los materiales que conducen electricidad son buenos conductores de calor, como los metales. La madera, el plástico y el vidrio no son tan buenos conductores.                                                                                                     Radiación: Toda la luz y la energía calórica de la tierra proviene del sol. La energía viaja por el espacio en ondas electromagnéticas: es lo que llamamos radiación. El espacio es enorme y está vacío, por lo que la energía calórica no puede transportarse desde el sol por convección o conducción.                                                                                      Electricidad: La electricidad no solo se encuentra en las pilas: es uno de los ingredientes básicos del universo. Todo lo que nos rodea está formado por átomos invisibles. Los átomos contienen partículas de carga eléctrica positiva y negativa. Las partículas con la misma carga se repelen, mientras que las de cargas opuestas se atraen. Cuando las cargas se trasladan, se obtiene la corriente eléctrica, gracias a la cual funciona casi todo.

Red eléctrica: La electricidad nos llega a través de una red de estaciones eléctricas y cables. Cuando falla el suministro, vemos lo difícil que es vivir sin electricidad. La  parte de energía procede del petróleo, el gas y el carbón, o de combustibles nucleares. Como estas fuentes pueden agotarse, en el futuro deberemos obtener electricidad a partir de fuentes renovables como el sol o el viento.

De la electricidad a la energía:                                                                                        Central eléctrica: en la central, el calor producido por un combustible o un reactor nuclear permite hervir agua. El calor que se genera pasa por unas turbinas (máquinas con unas paletas como las de un ventilador), y las hace girar. Las turbinas mueven generadores capaces de producir energía para 20 trenes eléctricos. El vapor se enfría en grandes torres y se convierte otra vez en agua, que se vuelve a usar.                                                         Torres: La electricidad sale de la central a través de cables, sostenidos por altas torres, a un voltaje muy superior al que se usa en las casas. La razón es que cuando mayor sea el voltaje, menor es la corriente necesaria para transportar la misma energía. Las corrientes bajas permiten usar cables más finos y reducir costos, pero el alto voltaje exige grandes aisladores por motivo de seguridad.                                                                         Subestación: La electricidad no se puede utilizar tal como llega a la ciudad porque su voltaje es demasiado alto. Los transformadores de las subestaciones se encargan de reducirlo. En una gran subestación, el voltaje sigue siendo alto por que se encuentra aún lejos del núcleo urbano. Las subestaciones locales reducen el voltaje al nivel optimo para el uso domestico.   En las ciudades: las grandes ciudades dispones de complejas redes eléctricas, con kilómetros de cables y numerosas subestaciones. Algunas cuentan con cables aéreos (como Tokio porque en Japón los frecuentes terremotos podrían dañar los cables subterráneos), pero son muchas las ciudades en las que la energía viaja en gruesos cables que transportan grandes corrientes bajo las calles.                                                                                      En casa: Cuando se enciende una cocina eléctrica o un calentador, el calor que se había transformado en electricidad en la central eléctrica se libera; incluso puede servir de nuevo para hervir agua. Pero la comodidad que supone la electricidad tiene un precio: solo un tercio, más o menos, del calor generado por el combustible llega a su destino; el resto se consume o se pierde a lo largo del viaje.

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