Energia, potencia i rendiment
Que es la energia?
Podríem definir la energia com quelcom que es transforma per tal de produir un treball; per exemple:
CENTRAL HIDRÀULICA
Amb aquest exemple hem pogut veure, que la energia sempre hi es, i l'únic que fa es transformar-se en altres tipus d'energia (incloses les pèrdues en altres tipus d'energia con la calorífica per exemple); i d'això en diem el "Principi de conservació de la energia", anomenat també "Primera Llei de la Termodinàmica", estableix que en un sistema aïllat, l'energia no pot ser creada o destruïda, es a dir, la energia total es la mateixa abans i després de la transformació.
"L'energia no es crea ni es destrueix, només es transforma (en altres tipus d'energia)".
Les unitats de la energia son diferents depenent de la branca d’estudi, per exemple per a:
-
treball mecànic és la mateixa que la unitat de treball, el joule [J]
1J = 1Nm i segons Sistema Internacional d’Unitats
-
electricitat s'utilitza el kilowatt-hora [kWh]
-
alimentació s'utilitza la caloria, que equival a la quantitat d'energia tèrmica necessària per elevar la temperatura d'un gram d'aigua un grau Celsius, a la pressió d'una atmosfera.
Que es la potencia?
La potencia en canvi la podem definir com la rapidesa amb la que un element gasta la energia; es a dir, la energia consumida per segon o per hora normalment, dependrà del tipus d'energia que estiguem mesurant.
Que es el rendiment?
Al camp tecnològic, el rendiment d'un sistema (màquina, dispositiu...), també expressable com l'eficiència d'un dispositiu, és la relació entre l'energia aportada per al seu funcionament i la que realment s'aprofita. És adimensional encara que a vegades el podem trobar representat amb percentatge [%], i es representa amb la lletra grega eta minúscula (η).
Generalment, les màquines al transformar una energia en una altra tenen unes pèrdues degudes a les friccions i/o a la impossibilitat d'aprofitar tota la energia o el treball consumits, i les podem obtenir a través de la energia o del treball amb les següents expressions:
si acumulem de forma artificial l'aigua d'un riu en un embassament a certa alçada, aquesta aigua te
energia potencial
si fem passar aquesta aigua per una canonada, a mesura que va baixant, disminueix la seva energia potencia i augmenta la seva energia cinètica mentre agafa mes velocitat
aquesta energia cinètica farà
girar les pales de la turbina transformant-se en
energia cinètica rotacional
i aquesta energia cinètica rotacional es transformarà en energia elèctrica mitjançant un generador
