Energia i Canvis: Tipus, Transformacions i Efectes

Tipus de Canvis en la Matèria

Canvi Físic

Implica una modificació en la forma, estat o moviment de la matèria, com ara deformar, trencar, contraure, dilatar o canviar l'estat.

Canvi Químic

Les substàncies es transformen en altres substàncies diferents.

Canvi de Moviment

El cos es posa en moviment, s'atura, gira o desaccelera.

Energia: Definició i Unitats

L'energia és la capacitat de canviar o produir canvis en altres cossos. Es mesura en Joules (J). Els aliments són una font d'energia necessària per al cos. El kWh s'utilitza en les factures de consum d'energia elèctrica.

Tipus d'Energia

Energia Cinètica

S'associa al moviment, ja sigui del cos o de les seves partícules. A més massa, més energia cinètica. A més velocitat, més energia cinètica.

Energia Potencial

S'associa a la composició, posició i forma del cos. S'emmagatzema i pot ser alliberada.

Energia Mecànica (E. Cinètica)

Relacionada amb la velocitat i l'altura del cos.

Energia Tèrmica (E. Cinètica)

Relacionada amb la temperatura.

Energia Química (E. Potencial)

Els àtoms estableixen enllaços entre ells on s'emmagatzema energia química.

Energia Nuclear (E. Potencial)

Els protons i els neutrons es mantenen units per l'energia nuclear.

Energia Sonora (E. Cinètica)

El so és una ona o una vibració (que no es propaga pel buit) que es transmet per una energia sonora.

Energia Radiant

S'associa a les ones electromagnètiques (llum, raigs X). Es pot propagar pel buit.

Energia Elèctrica

S'associa a les càrregues elèctriques. Pot ser cinètica, si està en moviment (circuit), o potencial, si està emmagatzemada (condensador).

Energia Magnètica

S'associa als cossos que tenen propietats magnètiques.

Relació entre Energies

Energia Mecànica = Energia Cinètica + Energia Potencial

Llei de Conservació de l'Energia

L'energia ni es crea ni es destrueix, només es transforma.

Processos Relacionats amb l'Energia

• Transformació: Varia de forma contínuament.
• Transferència: Passa d'un cos a un altre.
• Transport: Es canvia de lloc.

Quan l'energia es transforma, transfereix o transporta, hi ha una part que es degrada (deixa de ser útil). Això passa perquè:

1. Es transfereix a cossos que no poden utilitzar-la.
2. Es transforma en formes que no es poden utilitzar.

Temperatura i Calor

Temperatura

Propietat dels cossos, magnitud mesurable, relacionada amb l'energia tèrmica.

Calor

Procés pel qual l'energia tèrmica d'un cos es transfereix a altres cossos que estan a menor temperatura.

Models per a l'Energia

Model Cineticocorpuscular

Tota la matèria està formada per partícules en moviment continu.

Model d'Energia

Les partícules tenen energia cinètica pel simple fet d'estar en moviment.

Energia Tèrmica i Temperatura

Tota la matèria té energia.

Energia Tèrmica = Suma de totes les energies cinètiques de les partícules.

Temperatura = Mesura de l'energia cinètica mitjana de totes les partícules.

Conversió d'Unitats de Temperatura

K a ºC: T(ºC) = T(K) - 273,15

ºC a K: T(K) = T(ºC) + 273,15

La temperatura d'un cos no depèn de la seva massa.

Equilibri Tèrmic

Els cossos transfereixen energia tèrmica a altres cossos amb menor temperatura fins que les seves temperatures s'igualen. Depèn de:

1. Temperatures inicials.
2. Masses dels cossos.
3. Substàncies que els constitueixen.

Efectes de la Calor sobre els Cossos

1. Canvi de temperatura.
2. Dilatació o contracció.
3. Canvi d'estat.

Canvi Progressiu

Augment d'energia tèrmica.

Canvi Regressiu

Disminució d'energia tèrmica.

Formes de Transmissió de la Calor

Conducció

Transferència d'energia tèrmica quan els cossos estan en contacte.

Convecció

Transferència d'energia tèrmica que es produeix gràcies al moviment col·lectiu i organitzat de les partícules en un líquid o en un gas.

Radiació

Transferència d'energia tèrmica per mitjà d'ones electromagnètiques.