Energía

ENERGÍA.- 

Todos los cambios físicos y química están acompañados de energía. Ejemplos: Para un cambio de estado la sustancia debe absorber o liberar energía, tu cuerpo necesita energía para realizar sus actividades diarias, el automóviles necesitan energía para moverse y funcionar, los aparatos eléctricos necesitan energía para funcionar, etc. En todos los procesos la energía está presente de alguna forma.

Energía.- Es la capacidad para realiza un trabajo o para transferir calor.

Energía potencial.- Es la que posee una sustancia en virtud de su posición o de su composición química.

Energía cinética.- Es la que posee una sustancia en virtud de su movimiento.

Ejemplo: El agua que está en la parte superior de una presa tiene energía potencial debido a la fuerza gravitacional. Cuando se permite que el agua fluya por una turbina, hacia un nivel inferior, la energía potencial se convierte en energía cinética (energía de movimiento). Conforme el agua cae, su energía potencial disminuye y su energía potencial aumenta. La turbina convierte parte de la energía cinética del agua en energía eléctrica. La electricidad así producida se transporta por medio de cables hasta los hogares y fábricas, donde se puede transformar en energía lumínica, energía calorífica o energía mecánica.

Así pues, la energía puede manifestarse en diferentes formas y transformarse de una a otra. A continuación se muestra una tabla con diversas formas de energía y su fuente.

tabla con diversas formas de energía y su fuente.

Forma de energía	Fuente
Energía calorífica	Combustión de carbón, madera, petróleo, gas natural, gasolina y otros combustibles.
Energía eléctrica	Plantas hidroeléctricas o termoeléctricas.
Energía química	Reacciones química.
Energía hidráulica	Corrientes de agua.
Energía eólica	Movimiento del aire.
Energía nuclear	Ruptura del núcleo atómica mediante la fisión nuclear.
Biomasa	Cultivar plantas y quemarlas para producir energía.
Energía lunar	Potencia de las mareas
Energía geotérmica	Fuerzas gravitaciones y radiactividad natural en el interior de la tierra (géiseres y volcanes).
Energía radiante	Onda electromagnéticas (ondas de radio, rayos luminosos, etc.)

Energía Hidroeléctrica

Las diferentes formas de energía tienen ventajas y desventajas que deben sera analizadas. Por ejemplo, la construcción de plantas para la utilización de la energía lunar destruiría bahías o costas apreciadas por su belleza natural.
Es cierto que el mundo enfrenta un problemas de recursos energéticos. La decisión debe ser tomada por personas bien informada que analicen los pro y los contra de las diversas alternativas que existen para obtener energía.

Ley de la conservación de la energía:

Todos los cambios físicos y químicos involucran energía, pero esta energía no se crea ni se destruye, solo se transforma.

Unidades de la energía.-

CALORÍA.- Es la unidad estándar de la energía calórica (energía transferida de una sustancia a otra cuando hay una diferencia de temperatura entre ellas).
JOULE.- Es la unidad estándar para la medición de la energía calórica en el Sistema Internacional de unidades.

1 cal = 4.184 Joules

La Energía tiene ciertas características.

Almacenarse: Se puede guardar.

Transportarse: Se puede llevar de un lugar a otro

Transformarse: Se convierte en otra forma de energía

Transferirse: Pasa de un cuerpo a otro

Conservarse: (no se gasta)

Todo es ENERGIA. Hasta la misma MATERIA se puede transformar en ENERGIA.

La cuestión primordial es disponer de ENERGIA a toda costa. Y aquí empiezan los problemas.

¿Son inagotables las fuentes de energía que dispone el hombre? 

Sabemos que hoy estamos frente a un grave problema: el derroche energético.

Sin embargo, el ser humano tiene ante sí el desafío de resolver éste problema, que pareciera comprometer su futuro. Un futuro que es hoy. Un hoy con fuentes de energía renovables y limpias…. 

Ejemplos:

•  El motor de un auto si tiene nafta puede realizar un trabajo o actividad, que será que el auto se mueva o ande. Si no tiene nafta, el motor no puede trabajar. Por lo tanto la nafta contiene energía.

•  Una plancha desenchufada no puede realizar su trabajo de planchado pues no tiene energía, necesita que se la conecte a un enchufe y recibir energía para poder realizar su trabajo.

•   Un deportista que no se alimenta bien no puede realizar correctamente su actividad física ya que no tiene energía. Necesita incorporar una buena cantidad de ciertos alimentos para que éstos le aporten su energía y así poder desarrollar su trabajo.

Así como vimos que la MATERIA puede presentarse de diferentes maneras o tipos a los que denominamos MATERIALES, “su compañera” la ENERGIA también tiene distintas formas o tipos.

Veremos ahora algunos de esos tipos o formas de ENERGIA y de donde provienen tales formas energéticas

·       Energía química: es la que poseen los alimentos, los medicamentos, los combustibles, los vegetales, etc. y que produce transformaciones que implican reacciones químicas.

·       Energía calórica: es aquella que produce una elevación en la temperatura de los cuerpos.

·       Energía eléctrica: es la producida por ciertos generadores (pilas, centrales eléctricas, baterías) y por la cual las cargas eléctricas circulan a través de diferentes conductores (cables).

·       Energía sonora: es la producida por ciertos cuerpos al vibrar.

·       Energía nuclear o atómica: es la que está contenida en los núcleos de los átomos y que se aprovecha en las centrales nucleares.

·       Energía cinética: es la que poseen todos  los cuerpos que están en movimiento.

·       Energía potencial. es la que poseen aquellos cuerpos que están en reposo pero ubicados a cierta altura con respecto al suelo.

·       Energía lumínica: es la producida por alguna fuente luminosa (Sol, lámparas, velas, etc.)

·       Energía eólica: es la producida por el movimiento del aire.

·       Energía maremotriz: se origina a partir del movimiento de las aguas del mar (mareas).

·       Energía geotérmica: es un tipo de energía térmica que se origina a partir del calor proveniente del centro de la Tierra.

Ya hemos visto y podido comprobar que la ENERGÍA presenta distintas formas y que además la ENERGÍA sufre o experimenta constantemente TRANSFORMACIONES.

También se hace evidente en todas las situaciones analizadas que siempre donde está la ENERGÍA está su compañera la MATERIA.

Los diferentes tipos de energía pueden sufrir transformaciones, es decir una forma de energía puede transformarse en otra forma diferente y es allí donde se pone de manifiesto la energía y donde el hombre puede aprovecharla en su beneficio.

Toda transformación energética  está regida por el PRINCIPIO DE CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA cuyo enunciado dice:

Sin embargo cuando se produce una TRANSFORMACIÓN ENERGÉTICA hay una cierta cantidad de ENERGÍA que no es útil para el hombre y que por lo tanto no la puede aprovechar, debido a que esa ENERGÍA se “pierde” en el ambiente en forma de calor.

Dicha energía recibe el nombre de ENERGÍA DISIPADA.

Veamos un ejemplo concreto para que puedas comprender mejor “éste asunto“ de la

ENERGÍA DISIPADA.

•  Cuando encendemos una lámpara, ésta recibe una cierta cantidad de energía eléctrica (energía que ingresa). Esa energía eléctrica se transforma en dos tipos de energía: energía lumínica y  energía calórica. Nosotros aprovechamos la luz, es decir la energía lumínica (energía útil), pero el calor (energía calórica) que despide la lamparilla  no lo aprovechamos,  se “pierde en el aire”. En éste caso el calor sería la energía disipada.

Por lo tanto podemos concluir que en toda TRANSFORMACION ENERGETICA se cumple que:

 Para ir terminando con ésta cuestión de la ENERGÍA, sus formas, sus  transformaciones, su conservación, etc, etc…. Vamos a dedicarnos un  poco a dos formas de energía que tienen gran importancia desde el punto de vista de la BIOLOGIA y de la FISICO-QUIMICA, es decir de las CIENCIAS NATURALES.

¿Cuáles son esas formas de energía que tienen tanto interés para las CIENCIAS NATURALES?…..

Son la ENERGÍA CALÓRICA  y la  ENERGIA QUIMICA.

Veamos entonces algunos aspectos que deberás tener siempre muy en cuenta, con respecto a la primera, la ENERGÍA CALORICA o simplemente CALOR

CALOR es una forma de energía que produce un cambio en la temperatura de los cuerpos.

CALOR y TEMPERATURA están íntimamente relacionados, pero no son lo mismo.

CALOR es una energía que se transmite de un cuerpo a otro, provocando un aumento en la TEMPERATURA del cuerpo que lo recibe y consecuentemente una disminución de la misma en el cuerpo que lo pierde.

CALOR es la energía que produce un aumento en el movimiento de las partículas que constituyen un cuerpo y TEMPERATURA es la medida del movimiento de tales partículas.

CALOR se mide por medio de un instrumento denominado CALORIMETRO y se expresa, generalmente, en unidades llamadas CALORÍAS.

TEMPERATURA se mide mediante un TERMÓMETRO y comúnmente se expresa en

°C (grados centígrados o Celsius). Recordemos que en esta escala el punto de fusión del agua es de 0°C y el de ebullición es de 100 °C.

Existen otras escalas Kelvin y Fahrenheit.

Donde su punto de fusión corresponde a 32 °F y 273 ° K, mientras que el punto de ebullición es de 212 °F y 373 °K 

Cuando se ponen en contacto dos cuerpos que se encuentran a distintas

TEMPERATURAS, el CALOR se transfiere SIEMPRE desde el cuerpo que se está a ¿mayor temperatura hacia cuerpo de menor temperatura. Esta transferencia  continua hasta que ambos cuerpos igualan sus temperaturas, es decir que alcanzan el EQUILIBRIO TÉRMICO.

Le toca el turno ahora a la otra forma de energía: la ENERGÍA QUÍMICA.

Pero antes de indagar sobre algunos aspectos de ésta forma de energía, te pido que vayas a la parte donde abordamos el tema CONSTITUCIÓN DE LOS MATERIALES y analices con atención ………………………………………así podrás entender mejor lo que sigue a continuación.

Los aspectos a destacar sobre la ENERGÍA QUÍMICA son:

LA ENERGÍA QUÍMICA es la que está contenida o almacenada en todos los materiales que nos rodean ya  sean alimentos, combustibles, medicamentos, etc.

LA ENERGÍA QUÍMICA es la que mantiene unidas a los átomos que constituyen a las moléculas de los diferentes materiales.

LA ENERGÍA QUÍMICA  de un material es mayor, cuanto mayor es la cantidad de átomos y por ende de uniones que contiene una molécula de dicho material.

LA ENERGÍA QUÍMICA se manifiesta cuando un material sufre una transformación, es decir cuando las uniones entre sus átomos se rompen o bien cuando se producen uniones nuevas entre átomos, para formar en cualquiera de los dos casos nuevas moléculas.