viernes, 4 de marzo de 2011

UNIDADES DE ENERGIA

 QUILOVATIO.

El kilovatio hora, abreviado kWh, es una unidad de energía. Equivale a la energía desarrollada por una
potencia de un kilovatio (kW) durante una hora, equivalente a 3,6 millones de julios.
El kilovatio-hora se usa generalmente para la facturación de energía eléctrica, dado que es más fácil de utilizar que la unidad de energía del Sistema Internacional de Unidades, el julio, la cual corresponde a un vatio-segundo (W·s). El julio es por tanto una unidad demasiado pequeña, lo que obligaría a emplear cifras demasiado grandes.

Equivalencias

Si tenemos que un vatio es igual a un julio por segundo y un kW = 1.000 W, el kilovatio hora será:
 \mbox {1 kWh}= {\frac {\mbox {1000 J}} {\mbox{1 s }}}\cdot \mbox{3600 s } = \mbox{3.600.000 J}
Además:
 \mbox {1 kWh}= {\frac {\mbox {239 cal}} {\mbox{1 s }}}\cdot \mbox{3600 s } = \mbox{860,4 kcal}
Algunos múltiplos son: el megavatio-hora (MWh) = 1 000 kWh o el megavatio-año = 365×24×1000 kWh. También existe el gigavatio-hora (× 1 000 000 kWh) y el teravatio-hora (× 1 000 000 000 kWh) y su múltiplos anuales (×365×24).
Los aparatos eléctricos cuando están funcionando generan un consumo de energía eléctrica en función de la potencia que tengan y del tiempo que estén en funcionamiento. En España, el consumo de energía eléctrica se contabiliza mediante un dispositivo precintado que se instala en los accesos a la vivienda, denominado contador, y que periódicamente revisa un empleado de la compañía suministradora de la electricidad anotando el consumo realizado en ese período.
El cálculo del consumo eléctrico en kWh del contador, se realiza mediante una sencilla multiplicación de la potencia utilizada por las horas de funcionamento.

 CALORIAS.

La energía es la esencia de la vida misma, las distintas formas de energía son convertibles y estas puede expresarse en distintas unidades. El cuerpo necesita energía para vivir. Y obtiene esta de los alimentos que ingerimos en cada comida.
Además de energía, el organismo necesita de otros nutrientes como son las vitaminas y los minerales y estos también forman parte de los alimentos. Sin embargo, tanto vitaminas como minerales no hacen un aporte de energía.

Las calorías en los alimentos
En nutrición se emplean normalmente la kilocalorías, aunque también se pueden ver algunas etiquetas de alimentos marcadas en kilojoules, los que es un equivalente matemático de las calorías.
La termodinámica (de donde proviene esta unidad), define la caloría como la cantidad de energía requerida para elevar 1ºC la temperatura de 1 gramo de agua.
En el caso del cuerpo humano, gran consumidor de energía, se utilizan valores grandes y por eso, se aplican Kilocalorías (muchas veces mal llamadas calorías) o kilojoules.

Existen 4 elementos que pueden nutrir al cuerpo humano de energía, pero de estos cuatro, solo tres le aportan nutrientes.
Estos son: los carbohidratos, las proteínas y las grasas. El cuarto elemento es el alcohol, que no aporta nutriente alguno excepto energía en la forma de calorías propiamente dicha.
La cantidad de energía que aporta cada uno de estos elementos al cuerpo es de:
Cabe destacar que los gramos de peso de estos componentes químicos, se debe considerar como puro y no directo al peso de un alimento. Todos los alimentos tienen agua, y por tanto su contenido de los tres elementos nutritivos es mixto, no único y no proporcional directo en peso al de estos componentes.
Para mas detalles sirve orientarse observando el contenido de agua de los alimentos.

¿Qué cantidad debemos consumir por día?
La necesidad energética diaria de una persona esta condicionada por su Gasto Energético Total.
Este gasto energético total es función de la suma de su metabolismo basal, el efecto termogénico de los alimentos, el trabajo muscular y el factor de injuria.
Metabolismo basal
El metabolismo basal, es el consumo energético necesario para mantener las funciones vitales y la temperatura corporal del organismo. Su formula es simple: 24 Kcal/kg de peso.
Este valor se ve afectado por otros factores variables, a saber:
La superficie corporal, la masa magra, el sexo, la edad, embarazos (en el caso de las madres), raza, clima, alteraciones hormonales, estados nutricionales actuales, y otros.
Efecto termogénico
El efecto termogénico de los alimentos es el consumo energético que aparece como consecuencia de la digestión de los propios alimentos.
Así la energía utilizada es de un 30% si se ingieren solo proteínas, de un 6% si se ingieren solo hidratos de carbono y de un 14% si se ingieren solo grasas.
Este efecto aumenta con el valor calórico o si aumenta el fraccionamiento de las comidas.
Trabajo muscular o factor de actividad
Es el gasto energético necesario para el desarrollo de las diferentes actividades. En una persona moderadamente activa representa del 15% al 30% de las necesidades totales de la energía
Injuria
Es la energía adicional utilizada por el organismo para tratar enfermedades o problemas. Según la patología que padezca cada individuo, este factor varia según el grado de severidad, extensión o duración del proceso patológico.
Al prepararle la dieta digital, calculamos los valores correspondientes a su consulta.

JULIOS.

La presión ejercida sobre un punto situado a una distancia h del nivel de un líquido es

P=d*g*h

siendo

d-->densidad del fluído

Para medir la presión atmosférica, Torricelli empleó un tubo largo, cerrado por uno de sus extremos, lo llenó de mercurio y le dio la vuelta sobre una vasija de mercurio. El mercurio descendió hasta una altura h=760 mm al nivel del mar. Dado que el extremo cerrado del tubo se encuentra casi al vacío p=0, y sabiendo la densidad del mercurio es 13.6 g/cm3 ó 13600 kg/m3 el valor de la presión atmosférica es

P=d*g*h
P=13600*9.8*0.76=1.013*10^5 Pascales

A esta medida se le conoce como atmósfera, con lo que

1 atm = 1.013*10^5 Pascales

De igual forma

1 m^3 = 1000 l

con lo que

1 atm*l * 1.013*10^5Pas/1atm * 1m^3/1000l=

1.013*10^5/1000 Pasc*m^3=
101.3 Pasc*m^3

Como P=F/S --> Pasc*m^3=Nw/m^2*m^3=Nw*m=J

Es decir

1atm=101.3J


De igual forma, la constante de los gases

R=0.082 atm*l/(ºK*mol)

en el sistema internacional nos quedará


R=0.082 atm*l/º(K*mol) * 101.3J/(atm*l) =
R=8.31 J/º(K*mol)



Se usa la unidad de atmósfera para medir presiones, pues el Pascal ( unidad del sistema internacional) es una unidad bastante pequeña para medir presiones atmosféricas.
el precio de los quilovatios hora es sobre 0.10

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