Curso de alemán nivel medio con audio/Lección 059b

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Combustible

M-ES-DE-059-1

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Frasco lleno de gasolina.

Combustible

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Combustible es cualquier material capaz de liberar energía cuando se oxida de forma violenta con desprendimiento de calor. Supone la liberación de una energía de su forma potencial (energía química) a una forma utilizable, sea directamente (energía térmica) o energía mecánica (motores térmicos), dejando como residuo calor (energía térmica).

En general se trata de sustancias susceptibles de quemarse, pero hay excepciones.

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Tipos de combustibles

• Sólidos: se incluyen entre ellos el carbón, la madera y la turba. El carbón se quema en calderas para calentar agua que puede vaporizarse para mover máquinas a vapor o directamente para producir calor utilizable en usos térmicos (calefacción). La turba y la madera se utilizan principalmente para la calefacción doméstica e industrial
• Líquidos: como el gasóleo, el queroseno o la gasolina (o nafta) y los
• Gaseosos: como el gas natural o los gases licuados de petróleo (GLP), representados por el propano y el butano. Las gasolinas, gasóleos y hasta los gases, se utilizan para motores de combustión interna.

Se llaman también combustibles a las sustancias empleadas para producir la reacción nuclear en el proceso de fisión, aunque este proceso no es propiamente una combustión.

Energía hidráulica

M-ES-DE-059-2

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Esquema de una central hidroeléctrica

Energía hidráulica

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Se denomina energía hidráulica o energía hídrica a aquella que se obtiene del aprovechamiento de la energía que posee la corriente del agua, saltos de agua o mareas. Es un tipo de energía verde cuando su impacto ambiental es mínimo y usa la fuerza del agua sin represarla, en caso contrario es considerada sólo una forma de energía renovable.

Se puede transformar a muy diferentes escalas, existen desde hace siglos pequeñas explotaciones en las que la corriente de un río mueve un rotor de palas y genera un movimiento aplicado, por ejemplo, en molinos rurales. Sin embargo, la utilización más significativa la constituyen las centrales hidroeléctricas de represas, aunque estas últimas no son consideradas formas de energía verde por el alto impacto ambiental que producen.

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Ventajas e inconvenientes

Ventajas

Se trata de una energía renovable y limpia de alto rendimiento energético. La gran ventaja de la energía hidráulica o hidroeléctrica es la eliminación parcial de los costos de combustible.

Como las plantas hidráulicas no queman combustibles, no producen directamente dióxido de carbono.

Inconvenientes

El principal es que la construcción de grandes embalses puede inundar importantes extensiones de terreno lo que podría significar perdida de tierras fértiles, dependiendo del lugar donde se construyan.

Motor eléctrico

M-ES-DE-059-3

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Animación de un motor eléctrico esquemático.

Motor eléctrico

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Un motor eléctrico es una máquina electromecánica capaz de transformar la energía eléctrica en energía mecánica.

Los motores eléctricos son reversibles: son capaces de producir electricidad si se les hace girar por un medio mecánico. Un motor eléctrico de corriente alterna puede llegar a ser un alternador, y un motor eléctrico de corriente continua también se puede utilizar como una dinamo (máquina dinamoeléctrica). Es por eso que los expertos prefieren hablar de máquinas eléctricas.

La mayoría de los motores eléctricos son rotativos, pero también hay motores lineales.

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Historia

Después del descubrimiento de la relación entre la electricidad y el magnetismo en 1821 por el químico danés Hans Christian Ørsted, los físicos británicos Michael Faraday y Peter Barlow crearon dispositivos años después que demostraban la transformación de la corriente eléctrica en movimiento, pero la "rueda de Barlow" era solo capaz de convertir la electricidad en un movimiento poco potente, no producía una fuerza mecánica real.

En 1871, el físico belga Zénobe Gram presenta en la Academia de Ciencias de París el primer generador industrial de corriente continua.

En 1887, el físico serbio, Nikola Tesla presentó la primera patente del primer motor eléctrico actual de corriente alterna.

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Técnicas

Todas las máquinas eléctricas rotativas constan de una parte fija llamada estator y una parte móvil: llamada rotor.

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4 diapositivas que muestran el montaje de un motor eléctrico de CC y su interior: el rotor o inducido, escobillas o (conmutador) y el estator (con imanes permanentes)

Motor de corriente continua

El motor de corriente continua es alimentado por pilas, baterías, la corriente producida por una dinamo o con mucha frecuencia hoy en día, por un alternador que lleva instalado un dispositivo rectificador de la corriente.

La ventaja de los motores de corriente continua es su facilidad para variar la velocidad, su par y su sentido de rotación.

Su principal inconveniente es el desgaste de las escobillas (fijas) que frotan en el colector (en movimiento). Además, estos motores son muy lentos.

Existen, sin embargo, para algunas aplicaciones, motores modernos de corriente continua sin escobillas, motores que ya no tienen ninguna de estas desventajas.

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Motores de corriente alterna

Hay tres tipos de motores de corriente alterna:

• motor universal;
• motor síncrono;
• motor asíncrono.

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Motor universal

Un motor universal puede ser alimentado ya sea por corriente continua o alterna.

En la práctica, estos motores tienen un bajo rendimiento, pero un costo de producción muy bajo. Su par es débil, pero su velocidad es importante.

Se utilizan principalmente en los electrodomésticos (aspiradoras. ..) y en herramientas eléctricas de baja potencia (taladros. ..) hasta de aproximadamente 1200 W. Su velocidad se controla fácilmente con dispositivos electrónicos baratos.

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Motor síncrono

El motor síncrono se utiliza a menudo como un generador. Entonces se llama alternador. Para la generación de energía, las plantas de energía utilizan alternadores cuya potencia puede llegar alrededor de 1500 MW.

La velocidad de estas máquinas es proporcional a la frecuencia de las corrientes que las atraviesan.

Máquinas síncronas también se utilizan en los sistemas de tracción ferroviaria (por ejemplo, en el TGV).

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Motor asíncrono

El motor asíncrono o máquina de inducción es una máquina de corriente alterna, sin conexión entre el estator y un rotor.

El motor asíncrono ha sido muy cuestionado por el motor síncrono de alta potencia, hasta el advenimiento de la electrónica de potencia. Se encuentra en el transporte (metro, trenes, barcos), industria (máquinas herramientas), los aparatos eléctricos. También se utilizan como un generador, como en los aerogeneradores.

Panel fotovoltaico

M-ES-DE-059-4

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Doce paneles fotovoltaicos situados sobre el suelo

Panel fotovoltaico

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Un panel o - módulo - solar fotovoltaico es una instalación que permite producir electricidad gracias al Sol. Está formado por un conjunto de celdas (células fotovoltaicas).

No debe confundirse con el panel solar térmico, que calienta el agua con el calor del sol.

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Célula fotovoltaica, panel solar y conjunto de paneles

Historia

La luz puede producir electricidad. Este principio fue descubierto en 1839 por el físico Antoine Becquerel. Posteriormente, se identificaron las propiedades de selenio y más tarde del silicio como materiales que podían convertir la energía de la luz en electricidad. Las primeras células fotovoltaicas se utilizan en 1954 para la producción de electricidad. Actualmente se investiga la sustitución del silicio por otros materiales llamados polímeros (posiblemente flexibles).

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Uso

El panel fotovoltaico se puede instalar en un tejado o en el suelo. Es más rentable si está orientado hacia el sur, pero también puede ser al sureste o suroeste ( el rendimiento disminuye en aproximadamente un 10 % ). Cuidando de que no le den las sombras de la vegetación circundante o de otro edificio cercano.

El panel solar produce corriente continua. Un inversor convierte la corriente continua en corriente alterna que es la que se usa en instalaciones eléctricas domésticas de las casa y ciudades.

La corriente eléctrica producida de este modo se puede consumir enteramente por el productor ( autoconsumo ). Sin embargo, la que sobra puede ser vendida a un distribuidor de electricidad. También se puede optar por vender toda la electricidad producida por la instalación.

El rendimiento de corriente máxima de un panel fotovoltaico es aproximadamente del 20% de la energía luminosa recibida.

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Paneles fotovoltaicos en casa aisladas

Aplicaciones

• Centrales conectadas a red para suministro eléctrico.
• Sistemas de autoconsumo fotovoltaico.
• Electrificación de pueblos en áreas remotas (electrificación rural).
• Corriente eléctrica para viviendas aisladas de la red eléctrica.
• Sistemas de comunicaciones de emergencia.
• Estaciones repetidoras de radio.
• Sistemas de vigilancia de datos ambientales y de calidad del agua.
• Faros, boyas y balizas de navegación marítima.
• Balizamiento para protección aeronáutica.
• Señalización ferroviaria.
• Postes de SOS (Teléfonos de emergencia en carretera).
• Parquímetros.
• Vehículos eléctricos

Pila eléctrica

M-ES-DE-059-5

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Pila de Volta

Pila eléctrica

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Una pila eléctrica es un dispositivo que convierte energía química en energía eléctrica por un proceso químico transitorio, tras lo cual cesa su actividad y han de renovarse sus elementos constituyentes, puesto que sus características resultan alteradas durante el mismo.

Se trata de un generador primario. Esta energía resulta accesible mediante dos terminales que tiene la pila, llamados polos, electrodos o bornes. Uno de ellos es el polo positivo o ánodo y el otro es el polo negativo o cátodo .

La estructura fundamental de una pila consiste en dos electrodos, metálicos en muchos casos, introducidos en una disolución conductora de la electricidad o electrolito.

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Historia

La primera pila eléctrica fue dada a conocer por Volta en 1800, mediante una carta que envió al presidente de la Royal Society londinense. Se trataba de una serie de pares de discos (apilados) de zinc y de cobre (o también de plata), separados unos de otros por trozos de cartón o de fieltro impregnados de agua o de salmuera, que medían unos 3 cm de diámetro.

Cuando se fijó una unidad de medida para la diferencia de potencial, el voltio (precisamente en honor de Volta) se pudo saber que cada uno de estos elementos suministra una tensión de 0,75 V aproximadamente, pero ninguno de estos conceptos estaba disponible entonces

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Duración

Lo ideal sería que las reacciones químicas internas no se produjeran más que cuando la pila esté en servicio, pero la realidad es que las pilas se deterioran con el paso del tiempo, aunque no se usen, pues los electrodos resultan atacados en lo que se conoce con el nombre de acción local.

Puede considerarse que una pila pierde unos 6 mV por mes de almacenamiento, influyendo mucho en ello la temperatura. Actualmente esto no constituye un problema serio pues, dado el enorme consumo que hay de los tipos corrientes, las que se ofrecen en el comercio son de fabricación reciente. Algunos fabricantes han empezado a imprimir en los envases la fecha de caducidad del producto, lo que es una buena práctica.

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Pilas eléctricas usadas en descomposición.

Las pilas y el medio ambiente

Los metales y productos químicos constituyentes de las pilas pueden resultar perjudiciales para el medio ambiente, produciendo contaminación química. Es muy importante no tirarlas a la basura (en algunos países no está permitido), sino llevarlas a centros de reciclado.

En algunos países, la mayoría de los proveedores y tiendas especializadas también se hacen cargo de las pilas gastadas. Una vez que la envoltura metálica que recubre las pilas se daña, las sustancias químicas se liberan causando contaminación al medio ambiente. Con mayor o menor grado, las sustancias son absorbidas por la tierra pudiéndose filtrar hacia los mantos acuíferos y de éstos pueden pasar directamente a los seres vivos, entrando con esto en la cadena alimenticia.

Estudios especializados indican que una micro pila de mercurio, puede llegar a contaminar 600.000 litros de agua, una de zinc-aire 12.000 litros y una de óxido de plata 14.000 litros.

Las pilas son residuos peligrosos por lo que desde el momento en que se empiezan a reunir, deben ser manejadas por personal capacitado que siga las precauciones adecuadas empleando todos los procedimientos técnicos y legales del manejo de residuos peligrosos.

Aristóteles

M-ES-DE-059-6

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en la obra de Rafael, junto a Platón (detalle de La escuela de Atenas, 1509)

Aristóteles

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Aristóteles Ἀριστοτέλης [Stageira (actual Stavros), 384 aC -. Calcis, 322 aC] fue un famoso filósofo griego. Discípulo de Platón, que había sido, a su vez, discípulo de Sócrates por lo que fue clasificado por los estudiosos como post-socrático. Alrededor de 342 aC fue maestro de Alejandro Magno. Junto con Sócrates y Platón es uno de los filósofos griegos más importantes.

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Uno de los primeros naturalistas

Aristóteles es considerado hoy como uno de los primeros naturalistas ( los que practican las ciencias naturales). Su enfoque científico se basa en la observación cuidadosa del mundo que le rodea. Sus observaciones le llevaron a hacer muchos descubrimientos.

• Aristóteles afirmaba con razón que los delfines son mamíferos, respiran aire, y no peces, como se creía entonces.
• Se pensaba que la hiena era un animal hermafrodita (a la vez macho y hembra). Aristóteles demostró que había hienas macho y hienas hembra, como en todos los mamíferos.
• Aristóteles observó que en una colmena sólo hay una reina. Sus descripciones de la vida de la colmena se mantuvo sin cambios hasta el siglo XVIII.
• Describió cómo la sepia digiere su comida.
• Comprendió que algunos órganos de los animales están diseñados para lograr cierto rendimiento, por ejemplo, las piernas largas para correr más rápido. Decía que la naturaleza había creado los órganos correspondientes para una actividad en particular. La identificación del proceso de la adaptación llevará gradualmente a la moderna teoría de la evolución.

Aristóteles también se equivocaba, lo que es comprensible, dadas las creencias y tradiciones de su tiempo. Muchos de sus errores se puede explicar por la ausencia del microscopio.

• Creía que algunos animales jóvenes nacían del barro y del agua. Lo creía porque no podía ver los huevos al ser demasiado pequeños para ser distinguidos sin un microscopio.
• Afirmaba que la anguila no tenía hijos. Ahora sabemos que se reproduce en el mar de los Sargazos, en el océano Atlántico a gran distancia de Grecia.
• Pensaba que el sexo de las cabras era determinado por la dirección del viento en el momento de la concepción.
• Pensaba que la inteligencia residía en el corazón y no en el cerebro.

Arquímedes

M-ES-DE-059-7

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[[ File:Biograf-harluq.jpg|thumb|Representación medieval de Arquímedes.]]

Arquímedes

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Arquímedes fue un gran científico griego de la Antigüedad. Fue a la vez físico matemático e ingeniero. Nacido en 287 aC. y muerto el 212 antes de Cristo. en Siracusa, vivió en Sicilia (Isla actualmente italiana).

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Trabajo Científico

Arquímedes fue el primero en desarrollar por medio de ecuaciones matemáticas los hechos fácilmente observables en la naturaleza. Sus libros demuestran utilizando las formas geométricas y las proporciones, cómo se forman los equilibrios, o los centros de gravedad de los cuerpos sólidos, que longitud debe deben tener las palancas para levantar determinados pesos.

Obras de Plutarco, Tito Livio y otros describen las máquinas inventadas por Arquímedes para la defensa de Siracusa contra el enemigo romano, como la catapulta, la grúa, y un espejo para quemar las naves enemigas.

Sus teoremas fundamentales están dedicados a la obtención del centro de gravedad de las figuras planas y espaciales. Su más famoso teorema da el peso de un sólido sumergido en un líquido y es llamado el principio de Arquímedes.

Hizo grandes descubrimientos:

• Aproximación de pi (entre el 22/7 y 223/71)
• Fórmula de la superficie de un disco
• El principio de Arquímedes (¿por qué un objeto flota o no?)
• Las máquinas de tracción (polipastos, poleas, grúas, catapultas ...)

La famosa frase « ¡Eureka! »(¡Lo encontré!) fue dicha por Arquímedes cuando entendió el principio de la flotabilidad. La dijo cuando tomaba un baño.

Aceite

M-ES-DE-059-8

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Una aceitera de vidrio con aceite de oliva.

Aceite

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La palabra aceite (del árabe az-zait, el jugo de la aceituna, y éste del arameo zayta) es un término genérico para designar numerosos líquidos grasos de orígenes diversos que no se disuelven en el agua y que tienen menor densidad que ésta. Originalmente designaba al aceite de oliva, pero la palabra se ha generalizado para denominar a aceites vegetales, animales o minerales.

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Aceites combustibles

Los aceites combustibles son una variedad de mezclas líquidas de color amarillento a pardo claro provenientes del petróleo crudo, o de sustancias vegetales (biodiésel/biocombustibles). Son producidos por diferentes procesos de refinación, dependiendo de los usos a que se destinan. Pueden ser usados como combustibles para motores, lámparas, calderas, hornos y estufas

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Aceites minerales

Se utiliza esta denominación para aceites obtenidos por refinación del petróleo y cuyo uso es el de lubricantes. Se usan ampliamente en la industria metalmecánica y automotriz. Estos aceites se destacan por su viscosidad, su capacidad de lubricación frente a la temperatura y su capacidad de disipar el calor, como es el caso de los aceites térmicos.

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Aceites comestibles

Los aceites comestibles provienen tanto del reino animal como del vegetal. Existen diversos aceites animales, como los aceites de ballena, de foca o de hígado de bacalao que han llegado a consumirse pero actualmente en la cocina sólo se utilizan aceites vegetales, extraídos de semillas, de frutas o de raíces.

En general, los aceites vegetales aportan ácidos grasos insaturados y son ricos en vitamina E. Su valor energético es de 900 kcal cada 100 g.

En la Antigüedad, quizá el aceite que se conoció y utilizó primero es el de ajonjolí. Se sabe que lo usaban los egipcios. Los griegos usaron aceite de oliva, y en Atenas el olivo era considerado un árbol sagrado, símbolo de la vida de la ciudad. El aceite servía para la alimentación, para el alumbrado y para uso religiosos (los óleos para ungir).

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Información nutricional

EL aceite aporta entre 700 y 900 calorias x 100 mililitros dependiendo del tipo de aceite. [1]

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Importancia de los aceites en el consumo humano

La ingestión moderada de aceites es fuente de ácidos grasos esenciales para el organismo. Dichos ácidos participan en muchas reacciones bioquímicas a nivel celular y en otros mecanismos, tales como la formación de tejido conjuntivo, producción hormonal y la promoción de vitaminas .

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