A. Defina brevemente los siguientes términos:
Energía:El término energía tiene diversas acepciones y definiciones, relacionadas con la idea de una capacidad para obrar, transformar o poner en movimiento.
En tecnología y economía, «energía» se refiere a un recurso
natural (incluyendo a su tecnología asociada) para extraerla, transformarla y
darle un uso industrial o económico.
Ánodo: El ánodo es un electrodo en el que se produce una reacción
de oxidación, mediante la cual un material, al perder electrones, incrementa su
estado de oxidación.
Cátodo: Un cátodo es un electrodo en el que se genera una reacción
de reducción, mediante la cual un material reduce su estado de oxidación al
aportarle electrones. La polaridad del cátodo, positiva o negativa, depende del
tipo de dispositivo. A veces la condiciona el modo de operación, pues se
establece según la dirección de la corriente eléctrica, atendiendo la
definición universal de corriente eléctrica. En consecuencia, en un dispositivo
que consume energía (como una celda electrolítica) el cátodo es negativo, y en
un dispositivo que proporciona energía, como una pila voltaica (o pila de Volta
o una batería) el cátodo es positivo.
Circuito electrico: Un circuito es una red eléctrica
(interconexión de dos o más componentes, tales como resistencias, inductores,
condensadores, fuentes, interruptores y semiconductores) que contiene al menos
una trayectoria cerrada. Los circuitos que contienen solo fuentes, componentes
lineales (resistores, condensadores, inductores) y elementos de distribución
lineales (líneas de transmisión o cables) pueden analizarse por métodos
algebraicos para determinar su comportamiento en corriente directa o en
corriente alterna. Un circuito que tiene componentes electrónicos es denominado
un circuito electrónico. Estas redes son generalmente no lineales y requieren
diseños y herramientas de análisis mucho más complejos.
Energía eléctrica: Se denomina energía eléctrica a
la forma de energía que resulta de la existencia de una diferencia de potencial
entre dos puntos, lo que permite establecer una corriente eléctrica entre ambos
cuando se los pone en contacto por medio de un conductor eléctrico. La energía
eléctrica puede transformarse en muchas otras formas de energía, tales como la
energía luminosa o luz, la energía mecánica y la energía térmica.
Electron: El electrón (del griego clásico ἤλεκτρον,
ámbar), comúnmente representado por el símbolo: e−, es una partícula subatómica
con una carga eléctrica elemental negativa.12 Un electrón no tiene componentes
o subestructura conocidos, en otras palabras, generalmente se define como una
partícula elemental.2 Tiene una masa que es aproximadamente 1836 veces menor
con respecto a la del protón.13 El momento angular (espín) intrínseco del
electrón es un valor semientero en unidades de ħ, lo que significa que es un
fermión. Su antipartícula es denominada positrón: es idéntica excepto por el
hecho de que tiene cargas —entre ellas, la eléctrica— de signo opuesto. Cuando
un electrón colisiona con un positrón, las dos partículas pueden resultar
totalmente aniquiladas y producir fotones de rayos gamma.
Generador eléctrico: Un generador eléctrico es todo
dispositivo capaz de mantener una diferencia de potencial eléctrica entre dos
de sus puntos (llamados polos, terminales o bornes) transformando la energía
mecánica en eléctrica. Esta transformación se consigue por la acción de un
campo magnético sobre los conductores eléctricos dispuestos sobre una armadura.
Si se produce mecánicamente un movimiento relativo entre los conductores y el
campo, se generará una fuerza electromotriz (F.E.M.). Este sistema está basado
en la ley de Faraday. Aunque la corriente generada es corriente alterna, puede
ser rectificada para obtener una corriente continua. En el diagrama adjunto se
observa la corriente inducida en un generador simple de una sola fase. La
mayoría de los generadores de corriente alterna son de tres fases. El proceso
inverso sería el realizado por un motor eléctrico, que transforma energía
eléctrica en mecánica.
Energía mecánica: La energía mecánica es la energía
que se debe a la posición y al movimiento de un cuerpo, por lo tanto, es la
suma de las energías potencial y cinética de un sistema mecánico. Expresa la
capacidad que poseen los cuerpos con masa de efectuar un trabajo.
Turbina: es el nombre genérico que
se da a la mayoría de las turbo máquinas motoras. Éstas son máquinas de fluido,
a través de las cuales pasa un fluido en forma continua y éste le entrega su
energía a través de un rodete con paletas o álabes. Es un motor rotativo que
convierte en energía mecánica la energía de una corriente de agua, vapor de
agua o gas. El elemento básico de la turbina es la rueda o rotor, que cuenta
con palas, hélices, cuchillas o cubos colocados alrededor de su circunferencia,
de tal forma que el fluido en movimiento produce una fuerza tangencial que
impulsa la rueda y la hace girar. Esta energía mecánica se transfiere a través
de un eje para proporcionar el movimiento de una máquina, un compresor, un
generador eléctrico o una hélice.
Energía potencial: En un sistema físico, la energía
potencial es la energía que mide la capacidad que tiene dicho sistema para
realizar un trabajo en función exclusivamente de su posición o configuración.
Puede pensarse como la energía almacenada en el sistema, o como una medida del
trabajo que un sistema puede entregar. Suele abreviarse con la letra \scriptstyle
U o \scriptstyle E_p.
La energía potencial puede
presentarse como energía potencial gravitatoria, energía potencial
electrostática, y energía potencial elástica.Más rigurosamente, la energía
potencial es una magnitud escalar asociada a un campo de fuerzas (o como en
elasticidad un campo tensorial de tensiones). Cuando la energía potencial está
asociada a un campo de fuerzas, la diferencia entre los valores del campo en dos
puntos A y B es igual al trabajo realizado por la fuerza para cualquier
recorrido entre B y A.
B. ¿Cómo se produce la energía en una central hidroeléctrica?
En una central hidroeléctrica se
utiliza energía hidráulica para la generación de energía eléctrica. Son el
resultado actual de la evolución de los antiguos molinos que aprovechaban la
corriente de los ríos para mover una rueda. En general, estas centrales
aprovechan la energía potencial gravitatoria que posee la masa de agua de un
cauce natural en virtud de un desnivel, también conocido como salto geodésico. El
agua en su caída entre dos niveles del cauce se hace pasar por una turbina
hidráulica la cual transmite la energía a un generador donde se transforma en
energía eléctrica.
C. ¿Cómo se obtiene la energía eólica?
La energía del viento está
relacionada con el movimiento de las masas de aire que se desplazan de áreas de
alta presión atmosférica hacia áreas adyacentes de baja presión, con
velocidades proporcionales al gradiente de presión. Los vientos son generados a
causa del calentamiento no uniforme de la superficie terrestre por parte de la
radiación solar, entre el 1 y 2 % de la energía proveniente del sol se
convierte en viento. De día, las masas de aire sobre los océanos, los mares y
los lagos se mantienen frías con relación a las áreas vecinas situadas sobre
las masas continentales Los continentes absorben una menor cantidad de luz
solar, por lo tanto el aire que se encuentra sobre la tierra se expande, y se
hace por lo tanto más liviana y se eleva. El aire más frío y más pesado que
proviene de los mares, océanos y grandes lagos se pone en movimiento para
ocupar el lugar dejado por el aire caliente.
D. ¿Cómo se obtiene la energía fotovoltaica?
La energía solar fotovoltaica es un tipo de electricidad
renovable1 obtenida directamente a partir de la radiación solar mediante un
dispositivo semiconductor denominado célula fotovoltaica, o una deposición de
metales sobre un sustrato llamado célula solar de película fina. Este tipo de
energía se usa para alimentar innumerables aparatos autónomos, para abastecer
refugios o casas aisladas de la red eléctrica y para producir electricidad a
gran escala a través de redes de distribución. Debido a la creciente demanda de
energías renovables, la fabricación de células solares e instalaciones
fotovoltaicas ha avanzado considerablemente en los últimos años.
E. De lo investigado, saque una conclusión que insinué los
beneficios que ha traído al hombre la generación de energía eléctrica.
Toda actividad industrial
tiene, en general, un gran beneficio y genera a su vez un riesgo o
detrimento tanto al medio
ambiente como a la sociedad. El riesgo nulo o cero no existe debido
a que es físicamente
imposible. Este podrá ser mayor o menor y en general mediante la
educación y tecnología se lo puede
disminuir hasta hacerlo seguro.
Los beneficios de la energía
eléctrica son importantes y bien conocidos. Este beneficio se
puede medir en calidad de
vida, asistencia técnica, ademas es una gran ayuda para las personas, ya que es la base del funcionamiento de la mayoria de los aparatos que utilizamos a diario.
