potencia y energía

[marta56]

Buenos días,
Quería pedir un favor a alguien que entienda la física más elemental.
No entiendo bien la definición de potencia.
Por ejemplo, si tengo una bomba con un caudal de 145m3/h y una potencia de 234KW, ¿eso quiere decir que por cada 145m3 de agua que "mueve", consume 234KW? es decir, si en una hora ha "movido" 145m3, ¿habrá consumido 234KW?
Muchísimas gracias.
Un saludo.

[angel relativamente]

Re: potencia y energía

Hola marta56. La definición física de potencia es la cantidad de trabajo realizado en un intervalo de tiempo.

$P= \dfrac{\Delta W}{\Delta t}$

En tu ejemplo, por la definición de vatio (que en sistema internacional es J/s):

$234\; kW=8.424 \cdot 10^8 \; J/h$

Quiere decir que por cada hora realiza un trabajo de $8.424 \cdot 10^8 \; J$. La pregunta sería: ¿Y ese trabajo puede mover toda esa cantidad de agua? Pues depende de las condiciones, recuerda que el trabajo es la fuerza por el desplazamiento. Pero si el problema te dice eso, has de suponer que esa potencia (y por tanto, ese trabajo) lo empleará para "mover" tal caudal, salvo que te especifiquen que el rendimiento no es del 100%.
¡Saludos!

[marta56]

Re: potencia y energía

muchas gracias!
es decir, que en la vida real, si el rendimiento fuera del 100%, los dos datos se corresponderían (una potencia de 234KW movería 145m3/h), no?
no sé si te pasará xo xa hacer los problemas, me viene genial llevármelo a la vida normal.
gracias de verdad!
no encuentro el "botón" de gracias para poder clickearlo, xo si me dices dónde está, te llevas un punto mío jeje.
un abrazo!

[angel relativamente]

Re: potencia y energía

es decir, que en la vida real, si el rendimiento fuera del 100%, los dos datos se corresponderían (una potencia de 234KW movería 145m3/h), no?

Como digo, en tu ejercicio en concreto, sí. Si te dicen el agua que desaloja en cierto tiempo y te dan la potencia, quiere decir que con una potencia de 234kW consigue desalojar $145m^3$ en una hora. Pero ojo, lo que has dicho antes de: <<¿eso quiere decir que por cada 145m3 de agua que "mueve", consume 234KW?>>, no sería del todo cierto. Si quieres hacer una relación con el tiempo, puedes, como digo, calcular el trabajo por hora (a partir de la potencia), entonces sí que puedes decir que por cada $145m^3$ de agua que desaloja realiza $8.424 \cdot 10^8 \; J$. Pero repito, si quieres hacer una relación con la potencia, tendrás que decir que desaloja $145m^3$ en una hora si tiene una potencia de 234kW (vamos, lo que dice el enunciado), pues la potencia es función del tiempo. No se si me he explicado del todo bien, espero que me entiendas, si no, pregunta de nuevo y esperemos que otro logre definirlo mejor.

no sé si te pasará xo xa hacer los problemas, me viene genial llevármelo a la vida normal.

Ojalá la mitad de los estudiantes siguiesen tu ejemplo

no encuentro el "botón" de gracias para poder clickearlo, xo si me dices dónde está, te llevas un punto mío jeje.

Pues no quiero sonar desesperado por recibir "gracias", pero si te empeñas, el botón está debajo de cada mensaje, a la parte izquierda

¡saludos!

[marta56]

Re: potencia y energía

muchas gracias!
de desesperado nda; a cada cual lo suyo jeje
un saludo

[inakigarber]

Re: potencia y energía

La definición de potencia es


donde E es energia y T es tiempo.
Por ejemplo, para subir una piedra una determinada altura necesito una energia para vencer el peso de la piedra. Cuanto mas potente sea el motor de la grua mas rapidamente podre subir el peso o en un mismo tiempo podre subirlo a mas altura. Otro ejemplo para acelerar un coche de 0 a 100 necesitare una energia para vencer la inercia del coche. Cuanto mas potente sea el motor del coche necesitare menor tiempo para alcanzar dicha velocidad.

[ener]

Re: potencia y energía

es decir, que en la vida real, si el rendimiento fuera del 100%, los dos datos se corresponderían (una potencia de 234KW movería 145m3/h), no?

De ninguna manera la potencia de una bomba de agua tiene una relación directa con la cantidad de agua movida. (En las especificaciones de una bomba de agua viene una potencia y un caudal nominales, que sólo sirven como referencia, no se corresponderán con lo real más que un poco aproximadamente.)

Si una bomba eléctrica indica una potencia de 234kW, eso indica solamente la cantidad aproximada de energía eléctrica que consumirá. Es decir que si funciona con 220 voltios consumirá aproximadamente 1000 amperios.
Ahora, la potencia de una bomba depende radicalmente del esfuerzo que haga. Por ejemplo, si se trata de mover agua de un depósito a otro a la misma altura, entonces hará poco esfuerzo, y consumirá poca potencia y generará un elevado caudal. En cambio si se trata de elevar agua a una altura de muchos metros, el consumo de potencia se elevará mucho, y el caudal disminuirá. Por tanto, no podemos relacionar directamente la potencia con el caudal.
Podemos relacionarlos aproximadamente sólo si hacemos constante la altura que se elevará el agua (además de otros factores como el tipo de tubería, la temperatura, y otros). Pero incluso así sólo en forma aproximada, pues muchos factores van cambiando permanentemente, lo que produce que mayor o menor cantidad de energía se transforme en calor en lugar de la elevación del agua (y por tanto, para un mismo caudal se utilizará diferente potencia).

Por cierto, el ejemplo que diste es sumamente irreal. Para un caudal de 145 m3/h (con elevación sólo de pocos metros), suelen usarse bombas de 0.7kW o máximo 1kW. La potencia que indicas (234kW), es elevadísima, no creo que existan bombas de agua de tal potencia, pero si existen deben ser unos motores realmente enormes, de uno o dos metros, con algunas toneladas de peso, y capaces de generar un caudal decenas o cientos de veces mayor al que indicas. Supongo que las bombas que elevan cemento para construir plantas altas en edificios, serán los que más se acerquen a esa potencia.

no sé si te pasará xo xa hacer los problemas, me viene genial llevármelo a la vida normal.
gracias de verdad!

Yo me pregunto si los problemas que no se corresponden con la vida normal sirven de algo. ¿Quizá para un hipotético entrenamiento mental?

[marta56]

Re: potencia y energía

muchas gracias. Voy a revisarlo y si encuentro la manera de ajustarlo, os cuento.
Gracias de verdad.