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Siemens Stiftung

Almacenamiento y liberación de energía con agua como ejemplo

Simulación:
Principio de almacenamiento y liberación de energía con agua como ejemplo; presentación animada.


En términos estrictos, se almacena energía no sólo en movimientos y vibraciones moleculares sino que también en la transición entre estados físicos. Durante la evaporación y la condensación, el agua absorbe y libera una cantidad relativamente grande de energía debido a los fuertes enlaces por puente de hidrógeno.

Información e ideas:
Información preliminar para el tema "el agua como medio de almacenamiento de energía? y "el agua en la generación de energía eléctrica?, lo cual es también importante para motores de potencia térmica, como la máquina de vapor. Aun sin adentrarse en la termodinámica, está claro dónde las máquinas de vapor obtienen su energía: el vapor recalentado contiene una gran cantidad de energía. A volumen constante, esto corresponde a alta presión que puede desplazar un pistón.

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Transición de fase debida a presión

Simulación:
El estado de una sustancia depende no solo de la temperatura sino que también de la presión. Un ejemplo de esto es el patinaje sobre hielo.


Los patinadores de hielo concentran el peso del cuerpo en una superficie sumamente pequeña (2 hojas delgadas). La presión resultante (= fuerza por área de superficie) licúa el hielo en la capa superior. A nivel microscópico esto significa que las moléculas de agua son separadas de sus compañeras de enlace atómico dentro del hielo. La fina película de agua resultante permite que el patinador se deslice sobre el hielo. La simulación muestra este efecto.
El proceso completo se ve aumentado por el efecto de la temperatura: la fricción de deslizamiento de las hojas sobre el hielo produce cierto calentamiento, el cual permite que el hielo se derrita aún más fácilmente.

Información e ideas:
Los investigadores del hielo aún no están completamente de acuerdo en qué casos la presión es el efecto dominante del patinaje sobre hielo y en qué casos es la fricción. Aún se están llevando a cabo estudios científicos sobre el tema.
Tarea: Los estudiantes deben explicar el proceso de fusión debido a la presión mediante el diagrama p-T.