4º E.S.O.

Energía

U.2 Construcción de un futuro sostenible

Rendimiento en las transformaciones energéticas

Eficacia o rendimiento (η) es la fracción de energía queaprovechamos en una transferencia energética.

energía aprovechada

energía utilizada100η =

MÁQUINAMÁQUINA

energíautilizada

energíaaprovechada

energíadesaprovechada

Eficacia o rendimiento (η) es la fracción de energía queaprovechamos en una transferencia energética.

energía aprovechada

energía utilizada100η =

En una central térmica convencional sólose produce 35 J de energía eléctrica por

cada 100 J de energía interna del combustible que se haya consumido.

Por lo tanto, el rendimiento es del 35 %.

Eficacia o rendimiento (η) es la fracción de energía queaprovechamos en una transferencia energética.

energía aprovechada

energía utilizada100η =

En los paneles fotovoltaicos sólo seproduce unos 14 J de energía eléctrica

por cada 100 J de la radiación solar que incida sobre el panel.

Por lo tanto, el rendimiento es del 14 %.

Eficacia o rendimiento (η) es la fracción de energía queaprovechamos en una transferencia energética.

energía aprovechada

energía utilizada100η =

En los motores de los automóviles sólo seaprovecha unos 20 J de energía por cada100 J de energía que aporta la gasolina.Por lo tanto, el rendimiento es del 20 %.

Quemamos 10 g de butano (poder calorífico 11 000 cal/g) paracalentar 500 g de agua desde 18 ºC a 63 ºC. Calcula el rendimiento de esa transformación.

22 500 cal

110 000 cal100 = 20,5 %η =

La energía utilizada es la que aporta el butano.

Eutilizada = 10 g · 11 000 cal/g = 110 000 cal

La energía aprovechada es el aumento de energía

interna del líquido que queremos calentar.

Eaprovechada = 500 g · 1 cal/gºC · (63 – 18) ºC = 22 500 cal

La energía desaprovechada es el aumento de energía

interna del aire, que también se calienta.

Edesaprovechada = (110 000 – 22 500) = 87 500 cal

Un motor eléctrico gasta 1 kWh de energía eléctrica para subir 35 000 kgde agua desde el fondo de un pozo que está 7 m bajo tierra hasta

1 metro por encima del nivel de la tierra.Calcula el rendimiento de esa transformación.

2 764 000 J

3 600 000 J100 = 76,2 %η =

La energía utilizada es la que consume el motor.

Eutilizada = 1 kWh · 3 600 000 J/kWh = 3 600 000 J

La energía aprovechada es el aumento de energía

potencial gravitatoria del agua que ha subido.

Eaprovechada = 35 000 kg · 9,8 N/kg · 8 m = 2 764 000 J

La energía desaprovechada es el aumento de

energía cinética del agua, de energía interna del agua

y tubería así como del aire, etc..

Edesaprovechada = (3 600 000 – 2 764 000) = 836 000 J