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La Energía. Prof. Sergio Casas-Cordero E. ¿Qué es Energía?. Proviene del Griego “ ενέργεία ” que significa “acción o trabajo”. Los físicos la definen como “la capacidad de realizar un trabajo”. La gran fuente energética del planeta es el Sol.

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La energ a

La Energía

Prof. Sergio Casas-Cordero E.


Qu es energ a
¿Qué es Energía?

  • Proviene del Griego “ενέργεία” que significa “acción o trabajo”.

  • Los físicos la definen como “la capacidad de realizar un trabajo”.

  • La gran fuente energética del planeta es el Sol.

  • Los vegetales mediante la fotosíntesis transforman la energía solar en energía Química.

  • No puede crearse ni destruirse.

  • Se manifiesta de muchas formas.

  • Se transforma constantemente.



Proyección de Emisiones de CO2 en el Mundo (fuente IEA 2007)





DIVERSIFICACIÓN DE LA MATRIZ: GOBIERNO CONCLUYE TRAMITACIÓN EN CONGRESO DE PROYECTO DE LEY QUE FOMENTA USO DE ENERGÍAS RENOVABLES NO CONVENCIONALES (ERNC)

Entre las modificaciones aprobadas está la que establece la obligación, para todas las empresas eléctricas, de inyectar a lo menos un 10% de su energía con medios renovables no convencionales. Para asegurar la efectiva materialización de estos proyectos energéticos, entre los años 2010 y 2014 la obligación será de 5%. A partir de esa fecha, este porcentaje se incrementará gradualmente en 0,5% anual, hasta llegar al 10% en el año 2024.Marzo de 2008


La energ a en los alimentos
La Energía en los Alimentos TRAMITACIÓN EN CONGRESO DE PROYECTO DE LEY QUE FOMENTA USO DE ENERGÍAS RENOVABLES NO CONVENCIONALES (ERNC)


Medici n de la energ a consumida por una persona
Medición de la Energía consumida por una persona TRAMITACIÓN EN CONGRESO DE PROYECTO DE LEY QUE FOMENTA USO DE ENERGÍAS RENOVABLES NO CONVENCIONALES (ERNC)


Combusti n de un alimento en un calor metro
Combustión de un alimento en un Calorímetro TRAMITACIÓN EN CONGRESO DE PROYECTO DE LEY QUE FOMENTA USO DE ENERGÍAS RENOVABLES NO CONVENCIONALES (ERNC)


Aporte energ tico de los alimentos
Aporte energético de los alimentos TRAMITACIÓN EN CONGRESO DE PROYECTO DE LEY QUE FOMENTA USO DE ENERGÍAS RENOVABLES NO CONVENCIONALES (ERNC)



Una calor a
Una Caloría: alimento


Termoqu mica

TERMOQUÍMICA alimento

Prof. S. Casas-Cordero E.


El calor
El Calor: alimento

  • Es la Energía que se intercambia entre un sistema y sus alrededores, como resultado de una diferencia de temperaturas. Se representa por Q.

La transferencia de Calor ocurre desde

un cuerpo caliente a un cuerpo frío

Las moléculas (EE) de un cuerpo caliente poseen mayor Energía Cinética


El calor q
El Calor (Q) alimento

  • Es una forma de Energía

  • Se mide en unidades Caloría (Cal), Joule (J).

  • Equivalencia:

    1 Cal = 4,184 J

    1 Kcal = 4,184 KJ

1 BTU ≈ 252 Cal ≈ 1,054 KJ


Principio de la conservaci n de la energ a
Principio de la Conservación de la Energía alimento

“La variación de energía en el Universo es cero”

ΔEUniverso = ΔESistema + ΔEAmbiente = 0

ΔESistema = - ΔEAmbiente


Los Sistemas materiales y la Energía alimento

Sistema abierto: Puede intercambiar Energía y masa con los alrededores

Sistema cerrado: Puede intercambiar sólo Energía con los alrededores

Sistema aislado: No intercambia Energía ni masa con los alrededores


Calorimetr a
Calorimetría: alimento

Medición del Calor transferido entre un sistema y su ambiente o alrededores.

Se mide en un dispositivo de paredes aisladas conocido como CALORÍMETRO.


Un Calorímetro es un pequeño Universo alimento

Q = Ce x m x ΔT


El calor q depende de
El Calor Q, depende de: alimento

  • La masa del sistema, m.

  • La variación de temperatura que experimente el sistema, ∆T.

  • Una constante de proporcionalidad (Capacidad calorífica), C.

    Q = C x m x ∆T


Capacidad calor fica
Capacidad Calorífica: alimento

Es la cantidad de Calor necesaria para modificar un grado la temperatura de un sistema. Por ejemplo:1. Capacidad calorífica molar:El sistema es un mol de sustancia.2. Capacidad calorífica específica (Calor Específico):El sistema es un gramo de sustancia.


Calor espec fico del agua
Calor Específico del agua: alimento

1 Cal/g ºC = 1 Kcal/Kg ºC

4,184 J/g ºC = 4,184 KJ/Kg ºC




Q plomo 1 4x10 3 j
Q alimento plomo = - 1,4x103 J

Q plomo = - Q agua

Q agua = mc∆T

Q agua = 50 g x 4,184 J/g ºC x (28,8 – 22,0) ºC

Q agua = + 1,4x103J

Q Plomo = mxcx∆T

Q Plomo = 150 g x c x (28,8 – 100,0 )ºC

c plomo = 0,13 J/g ºC


Un calorímetro a presión constante alimento

Termómetro

Agitador

Aislante térmico

Solución


Un calorímetro a presión constante alimento

1.00 L de Na 2SO4 1.00 M 1.00 L de Ba(NO3)2 1.00 M

Capacidad calorífica específica de la

solución = 4.18 J/(oC g sln)

Ba 2+(ac) + SO4 2-(ac)

Ba SO4(sólido)

Densidad de la solución resultante = 1.0 g/mL


Un calorímetro a presión constante alimento

1.00 L de Na2SO4 1.00 M

1.00 L de Ba(NO3)2 1.00 M

Capacidad calorífica específica de la

solución = 4.18 J/(oC g sln)

Ba 2+(ac) + SO4 2-(ac)

Ba SO4(sólido)

Densidad de la solución resultante = 1.0 g/mL

T inicial = 25.0 o C

T final = 28.1 o C

Tfinal > Tinicial: proceso exotérmico

Calcule el cambio de entalpía por cada mol formado de BaSO4. Suponga que toda la energía liberada es absorbida por la solución.


Un calorímetro a presión constante alimento

Moles BaSO4(sólido) formados = 1.00 mol

DH = Qp

(28.1- 25.0)oC (4.18 J/oC g sln) (1.0 g sln/mL) (2.00x103 mL)

Qp = = -2.6x104 J /mol

1.00 mol BaSO4


El calor en las reacciones qu micas
El Calor en las alimentoReacciones Químicas


  • El Calor en las Reacciones Químicas se define como Entalpía y se entiende como el contenido calorífico de una reacción a presión constante.

  • La Entalpía se representa por H.

  • En cualquier reacción sólo puede conocerse la variación de Entalpía, ΔH.

    ΔH = (HProductos – HReactantes)


Sentido del flujo del calor
Sentido del flujo del Calor Entalpía y se entiende como el

  • Las reacciones químicas, pueden ser clasificadas en:

  • EXOTÉRMICA: Aquellas que liberan calor al ambiente.

    Ej:

    C(s) + O2(g)  CO2(g) + 393,5 KJ/mol


C. Rx Entalpía y se entiende como el

Energía

Reacción Exotérmica

Reactantes

ER

(EP – ER) < 0

Productos

EP

C(s) + O2(g)  CO2(g)



C. Rx para realizarse

Energía

Reacción Endotérmica

Productos

EP

(EP – ER) > 0

Reactantes

ER

2 C(s) + H2(g)  C2H2(g)


Medici n de la variaci n de entalp a
Medición de la variación de Entalpía para realizarse

Principio de la Conservación de la Energía.

“La variación de energía en el Universo es cero”

ΔEUniverso = ΔESistema + ΔEAmbiente = 0

ΔESistema = - ΔEAmbiente


Ejemplo
Ejemplo para realizarse

En un Calorímetro que contiene 4 Kg de agua a 25 °C, se combustiona un mol de gas metano, elevándose la temperatura del agua a 78,2 °C. ¿Cuánto calor liberó el metano?

Q = 4,184 J/g°C x 4000 g x (78,2 °C – 25 °C)

Q = 890 KJ (calor absorbido por el agua)

QCombustión = ΔHCombustión = - 890 KJ/mol


Calor de disoluci n
Calor de disolución: para realizarse

Se entiende como el calor liberado o absorbido cuando se disuelve un mol de cierto soluto en una porción de solvente.

Puede ser medido en un Calorímetro, observando los cambios en la temperatura que experimenta una masa de solvente agua.

Q soluto + Q agua = 0


Se representa como variación de entalpía de disolución; para realizarse∆H disolución.

Sus unidades son KJ/mol


Resultados experimentales para hidr xido de sodio naoh cloruro de amonio nh 4 cl
Resultados experimentales para: para realizarseHidróxido de sodio, NaOHCloruro de Amonio, NH4Cl


Tarea
Tarea: para realizarse

Graficar Q v/s m soluto

Encontrar la ecuación de correlación y = mx + b

Determinar la masa de soluto para:

  • Enfriar 100 g de agua en condición estándar hasta 12 ºC

  • Calentar 100 g de agua en condición estándar hasta 28 ºC


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