Generación de energía eléctrica en una central térmica

El proceso de generación de electricidad a partir de calor, sigue un proceso teóricamente sencillo, aunque en la práctica es de gran complejidad. Se basa en la transformación sucesiva de una forma de energía en otra.

La energía química almacenada en el carbón (por ejemplo) es transformada por combustión en energía calorífica, que se aprovecha para generar energía cinética al convertir agua en vapor de agua, que va a ser aprovechado para, aprovechando la presión generada para mover una turbina que a su vez moverá un generador que generará a través del electromagnetismo una corriente eléctrica.

En el esquema siguiente aparece una central térmica convencional de carbón. Se puede observar que buena parte de los procesos asociados a la generación de la electricidad, son en realidad procesos derivados de la necesidad de eliminar los múltiples residuos que genera la combustión de carbón a gran escala; observamos así la necesidad de eliminar las cenizas, de eliminar el azufre que se expulsaría a la atmósfera y sería causante de situaciones contaminantes como la lluvia ácida, etc.

Hoy por hoy se trata de la forma más contaminante de producir electricidad, pero las reservas de carbón siguen siendo abundantes, es la única fuente de energía fósil que poseen países como China, Alemania, Francia o España y aún importado sigue siendo barato.. Esto hace que no acabe de estar clara su desaparición y que la emisión de contaminantes por parte de países como China o India sea cada vez mayor.

Otras centrales semejantes, que funcionan por el mismo principio básico son las de ciclo combinado, o las de biomasa, etc, aunque evidentemente no sean iguales.

Ejercicios Tema 2

EJERCICIOS TEMA 2

1) Calcular el trabajo de una fuerza constante de 12 N, cuyo punto de aplicación se traslada 7 m.

2) Un cuerpo de 2 kg se deja caer desde una altura de 3 m. Calcular
La energía cinética potencial y total arriba y abajo.

3) Indicar el trabajo necesario para deslizar un cuerpo a 2 m de su posición inicial mediante una fuerza de 10 N.

4) ¿Qué trabajo realiza un hombre para elevar una bolsa de 70 kg a una altura de 2,5 m?.

5) ¿Qué energía cinética posee un cuerpo de masa 350 kg si posee una velocidad de 40 m/s?.

6) ¿Con qué energía tocará tierra un cuerpo que pesa 2500 g si cae libremente desde 12 m de altura?.

7) ¿Qué energía potencial posee un cuerpo de masa 5 kg colocado a 2 m del suelo?.

8) Si el cuerpo del ejercicio anterior cae, ¿con qué energía cinética llega al suelo?.

9) Sabiendo que cada piso de un edificio tiene 2,3 m y la planta baja 3 m, calcular la energía potencial de una maceta que, colocada en el balcón de un quinto piso, posee una masa de 8,5 kg.

10) Un cuerpo de 1250 kg cae desde 50 m, ¿con qué energía cinética llega a tierra?.¿Cuál será su velocidad?

11) Un cuerpo de 1,5 kg de masa cae desde 60 m. Determinar la energía potencial cada 10 metros a partir del origen y su energía cinética arriba y abajo, ¿con qué velocidad llegará?

12)  Un cuerpo de 150 g de masa se lanza hacia arriba con velocidad inicial de 400 m/s, calcular la energía cinética inicial.

13)  Un carrito de 10 kg de masa se mueve con una velocidad de 3 m/s, calcular  la energía cinética.

14)  Una persona sube una montaña hasta 2000 m de altura, ¿cuál será su energía potencial si pesa 750 N?

15) Calcular la energía cinética, potencial y mecánica de un cuerpo de 90 N que se encuentra a 95 metros del suelo
a) al comienzo de la caída
b) a 35 metros del suelo
c) al llegar al suelo
d) con qué velocidad llegará al suelo

Generación energía hidroeléctrica

La obtención de energía eléctrica a partir del almacenamiento de agua fue de las primeras formas utilizadas para obtener este tipo de energía y continúa siendo una parte fundamental del conjunto de la producción de energía en el mundo.

El proceso básico es sencillo. Almacenar agua en altura para después lanzarla a gran velocidad para aprovechar la energía potencial gravitatoria y así convertirla en energía cinética que mueve una turbina, que a su vez pone en movimiento un generador.

El principal inconveniente es la propia infraestructura, el embalse de agua o el represamiento de lagos (como ocurre en la mayoría de los Pirineos o en Somiedo en Asturias) para luego construir un canal hasta una central más abajo, supone una modificación del entorno de una magnitud enorme, con un impacto que llevado a su extremo encontramos en los proyectos de las tres gargantas en China, o en Brasil o más recientemente en Chile.

Con todo es una energía renovable fundamental en la actualidad.

Observad el esquema obtenido en la página www.unesa.es