Conceptes clau d'energia: fórmules, transferència de calor i combustibles fòssils
Resum
El document repassa les unitats energètiques bàsiques i algunes fórmules d'energia mecànica, com l'energia potencial. Explica els tres mecanismes de transferència de calor (conducció, convecció i radiació) i descriu les altres formes d'energia. Finalment, presenta el carbó i el petroli com a combustibles fòssils, amb la seva formació, tipus i processos de refinament.
Punts clau
- 1 cal equival a 4,18 J, 1 CV equival a 736 W i 1 kWh equival a 3600 kJ.
- L'energia potencial es calcula amb Ep = m · g · h.
- L'energia tèrmica es propaga per conducció (sòlids), convecció (fluids) i radiació (ones electromagnètiques).
- El carbó vegetal s'obté per piròlisi de la llenya amb poc oxigen.
- Els carbons minerals es classifiquen en torba, lignits, hulles i antracites segons el carboni i el poder calorífic.
- El petroli està format principalment per hidrocarburs d'hidrogen i carboni i es refina mitjançant craqueig, reformació i polimerització.
Unitats i Equivalències Energètiques
- 1 cal = 4,18 J
- 1 CV = 736 W
- 1 kWh = 3600 kJ
Fórmules d'Energia Mecànica
Energia Cinètica
Energia Potencial
Ep = m · g · h
Transferència d'Energia Tèrmica
L'energia tèrmica es propaga mitjançant tres mecanismes:
Conducció
És la propagació de la calor pròpia dels cossos sòlids.
Convecció
És la propagació de la calor pròpia dels fluids (líquids i gasos).
Radiació
És la propagació de la calor que es produeix en els cossos en forma d'ones electromagnètiques, que travessen els medis que els són transparents.
Altres Formes d'Energia
Energia Tèrmica o Interna
L'energia que té un cos com a conseqüència de la suma de l'energia total que posseeixen les seves molècules.Energia Química
Energia deguda als enllaços entre àtoms.Energia Nuclear
Energia que manté juntes les partícules del nucli dels àtoms en un espai molt reduït.Energia Radiant
Energia que transporten les ones electromagnètiques, com la llum, les ones de ràdio o les radiacions ultraviolades.Energia Sonora
Energia cinètica del moviment de vibració que es desplaça a través de les molècules de l'aire.Combustibles Fòssils: Carbó i Petroli
El Carbó
Formació i Composició
El carbó es forma principalment per carboni, hidrogen, oxigen, nitrogen i altres components com ara el sílex, òxids de ferro i sofre.
Tipologia del Carbó
Es distingeixen dues grans categories:
- Carbó Vegetal: S'obté de la piròlisi, procés que consisteix a cremar la llenya amb poc oxigen.
- Carbó Mineral: El primer combustible fòssil. Es classifica segons el seu contingut en carboni i poder calorífic:
- Torba: Conté aproximadament un 60% de carboni i molta humitat.
- Lignits: Carbons d'origen recent (uns 100 milions d'anys) amb un poder calorífic baix.
- Hulles: També anomenats carbons bituminosos o grassos. Tenen un elevat contingut en carboni i un gran poder calorífic. Són impermeables i de destil·lació fàcil. Normalment es converteixen en carbó de coc (29-33 MJ/Kg).
- Antracites: Són els més antics i tenen el major poder calorífic (fins a un 95% de carboni). Són brillants (34-35 MJ/Kg).
El Petroli
Formació i Composició
El petroli es va produir al llarg de milions d'anys per la descomposició d'enormes quantitats de restes orgàniques. Està compost principalment per hidrogen i carboni (hidrocarburs).
Obtenció i Processos
Un cop trobat el jaciment, la torre de perforació se substitueix per una sèrie de canonades i vàlvules que regulen el flux de l'extracció.
Processos de Refinament
- Craqueig (Cracking)
- Descomposició dels hidrocarburs més pesants per tal d'obtenir-ne de més lleugers.
- Reformació
- S'utilitza per millorar les característiques de les benzines.
- Polimerització
- És el procés químic contrari al craqueig: els hidrocarburs lleugers es converteixen en pesants.
Descarregar
PDF Word HTMLPreguntes freqüents
Quins són els tres mecanismes de transferència de calor?
La transferència de calor es produeix per conducció, pròpia dels sòlids, per convecció, pròpia dels fluids (líquids i gasos), i per radiació, que es transmet en forma d'ones electromagnètiques.
Quina diferència hi ha entre l'hulla i l'antracita?
L'hulla és un carbó bituminós amb un elevat contingut en carboni i un gran poder calorífic, mentre que l'antracita és el carbó més antic i el de major poder calorífic, amb fins a un 95% de carboni.
Què és el craqueig del petroli?
El craqueig és el procés de descomposició dels hidrocarburs més pesants per obtenir-ne de més lleugers.
Posa't a prova
Targetes de repàs
Clica una targeta per veure la resposta.
Test
Preguntes generades amb IA a partir del document: comprova les respostes amb el text.