Fundamentos de Ia Energia De la Fisica a la Generaciön: Conceptos, Transformaciön y Fuentes. Antes de abordar las Energias Renovables, es imprescindible dominar la ffsica subyacente. Este m6dulo conecta los conceptos te6ricos (trabajo, potencia, calor) con la realidad industrial (centrales eléctricas, distribuci6n y eficiencia). NotebookLM.
La Naturaleza Inmutable de Ia Energia La energfa es la capacidad que posee un sistema para desarrollar un trabajo o transmitir calor. Puede deberse a su constituci6n (interna), posici6n (potencial) o movimiento (cinética). Se degrada Parte se disipa como calor (pérdida de calidad). Eficiencia Energética E. ütil Rendimiento = E. aportada Se conserva La energia no se crea ni se destruye. Se transforma Cambia de una forma a Otra. Se transfiere Pasa de un cuerpo a Otro (trabajo, ondas, calor). NotebookLM.
Energia en Trånsito: C6mo se Mueve Ia Energia Existen tres formas principales de transferir energfa entre cuerpos: Trabajo (T) 1 m/s2 1 newton 1 kg Transferencia cuando una fuerza desplaza un cuerpo, T=F.d Joule (J) = Newton • metro Ondas Propagaci6n de perturbaciones (ej. luz, sonido) que transmiten energia a través del espacio. Calor CALIENTE FRIO Transferencia por diferencia de temperatura (del cuerpo caliente al frio). NotebookLM.
Dinåmica de Ia Transferencia de Calor Olla de Cocciön Calor Sensible: Provoca cambio de temperatura. Calor Latente: Provoca cambio de estado (fusiön, evaporaciön) sin variar temperatura. Convecciön (Fluidos) Agua Caliente (Asciende) Agua Fria (Desciende) Conducciön (Solidos/Contacto directos) Radiaciön (Ondas electromagnéticas) NotebookLM.
Energia Mecånica: La Suma de Posicién y Movimiento Em = Ep + Ec Energia Potencial (Ep) m h Ep = m •g •h Depende de la altura (h) y la masa. Ep 4- Energia Cinética (Ec) m 1 2 2 Depende de la velocidad (v) y la masa. (In a vacuum) NotebookLM.
Energias Invisibles: Térmica y Quimica Energia Térmica (Interna) Asociada a la temperatura. Se transfiere para igualar temperaturas. Q: Calor, Ce: Calor especifico, m: Masa, AT: Diferencia temp. Energia Quimica Producida al romperse o formarse enlaces quimicos (ej. combustiön). S61idos/Liquidos: Q = Pc • m Gases: Q = Pc • V Pc = Poder Calorifico. NotebookLM.
Electrones, Ondas y Atomos Energia Eléctrica A Movimiento de cargas en conductores. Ley de Ohm: V = I • R Potencia: P = Energia Electromagnética O Radio Microwave Infrared UV Gamma Campos oscilando que se propagan en el vacfo (Luz, UV, Radio). @ 0 Energia Nuclear o A1 en nücleo. @ o Liberada por Fisi6n o Fusi6n. E=mc tqotebookLM.
La Variable Tiempo: Energia vs. Potencia Energia (Capacidad) w h Capacidad total de hacer trabajo. Energia (E) Potencia (P) = Tiempo (t) Trabajo (T) Potencia (P) = Tiempo (t) T=F.d 1 Joule = 1 Watt x 1 segundo Potencia (Velocidad) t Rapidez con la que se realiza el trabajo. 7 Potencia positiva (+) = Absorbida I Potencia negativa (-) = Entregada NotebookLM.
Unidades y Equivalencias: EI Lenguaje de Ia Energia Sistema Internacional (SI) Joule (J): Energia/ Trabajo. Watt (W): Potencia (1 J/s). Contexto Térmico Caloria (cal): Energia para [ elevar IOC a lg de agua. Equivalencia: 1 cal = 4.18 J Contexto Eléctrico 4 Kilovatio-hora (kWh): Unidad de consumo. Equivalencia: 1 kWh = 3.6 x 106 J Contexto Fuerza Newton (N): Fuerza para acelerar Ikg a 1m/s2. Equivalencia: 1 J = 1 N • m NotebookLM.
Clasificaciön del Sistema Energético: Primaria vs. Secundaria Energia Primaria Obtenida directamente de la naturaleza. Energia Secundaria Transformada para el consumo final. Sun Crude Oil Wind Water Transformacién Lightning Bolt Gas Pump Hydrogen Coal Origen: Casi todas derivan del Sol. La electricidad y el calor pueden ser ambos, dependiendo de su origen. NotebookLM.
Disponibilidad y Regeneraci6n Disponibilidad y Regeneraciön Renovables (Inagotables) 00 Recursos que se regeneran continuamente. • Solar, Eölica, Hidråulica, Biomasa, Geotérmica. A menudo llamadas "Alternativas". No Renovables (Finitas) Cantidad limitada en Ia naturaleza. • F6siles (Carbön, Petröleo, Gas), Nuclear. A menudo llamadas "Convencionales" (80% del consumo mundial). NotebookLM.
Realidad de Ias Energias Renovables Ventajas (+) -O o O Inagotables: Garantia a largo plazo. Autöctonas: Reducen dependencia externa. Limpias: Baja huella de carbono. waw Desafios (-) Intermitencia: No producen 24/7 (noche/calma). Almacenamiento: Tecnolögicamente costoso. Densidad: Requieren grandes Superficies. Coste Inicial: Alta inversiön de instalaciön. NotebookLM.
EI Ciclo Global de Transformacién Energia Primaria Solar E61ica Hidrica Nuclear Biomasa Gas Natural Carbön Petröleo Transformaciön Panel Fotovoltaico Aerogenerador Represa Hidroeléctrica Central Nuclear Central Térmica Refineria Energia Secundaria (Vectores) Electricidad Combustibles Liquidos y Gaseosos Uso Final Residencial Transporte Industria Agropecuario NotebookLM.
Conclusi6n y Reto Hemos definido la energia, cuantificado su potencia y trazado su viaje desde la naturaleza hasta el enchufe. O Oor qué es dificil almacenar la electricidad a gran escala? 186B' 4 ßué relaciön exacta existe entre el trabajo realizado y la potencia contratada? Trabajo (J) = Fuerza (N) x Distancia (m) Potencia metero: O Trabajo qué no toda energia primaria es renovable? Energia Primaria No Renovable ooo Energia Primaria Renovable Distancia (m) Trabajo do eléctrico consumptoo al consumetio eléctrica Capacidad de network Depletiön aaao Inagotable -4 Trabajo (J) Potencia de la Potencia (W) = consumpr en la Tiempo (S) capacidad network La comprensiön de estos principios fisicos es la base para diseöar un futuro energético eficiente y sostenible. tqotebookLM.