La Energia

Introducción

La energía es la fuerza vital de nuestra sociedad. De ella dependen la iluminación de interiores y exteriores, el calentamiento y refrigeración de nuestras casas, el transporte de personas y mercancías, la obtención de alimento y su preparación, el funcionamiento de las fábricas, etc.

Hace poco más de un siglo las principales fuentes de energía eran la fuerza de los animales y la de los hombres y el calor obtenido al quemar la madera. El ingenio humano también había desarrollado algunas máquinas con las que aprovechaba la fuerza hidráulica para moler los cereales o preparar el hierro en las ferrerías, o la fuerza del viento en los barcos de vela o los molinos de viento. Pero la gran revolución vino con la máquina de vapor, y desde entonces, el gran desarrollo de la industria y la tecnología han cambiado, drásticamente, las fuentes de energía que mueven la moderna sociedad. Ahora, el desarrollo de un país está ligado a un creciente consumo de energía de combustibles fósiles como el petróleo, carbón y gas natural.

Del fuego al reactor nuclear.

Los científicos que estudian la evolución de la especie humana encontraron herramientas de piedra muy rudimentarias.

El uso de una piedra para golpear otra como si fueran un martillo, o el acto de arrojar una piedra o una lanza para cazar un animal implican la utilización de la energía cinemática, pues, al estar en movimiento, el arma o la herramienta resultan mas efectivas en el trabajo.

Hace unos 30.000 años, el hombre comenzó a dominar el fuego. La posibilidad de encender y mantener el fuego permitió la calefacción, el comienzo de la cocción de los alimentos y marco los inicios de la metalurgia.

El hombre primitivo necesitaba la energía de los alimentos (la energía calórica) la cual debía ser consumida en grandes proporciones ya que la búsqueda de los mismos era dificultosa. Hace 10.000 años, con la aparición de la ganadería y la agricultura, el hombre comenzó a gastar menos energía en la búsqueda de los alimentos y mantuvo fuentes de energía disponibles como son los rebaños y la plantaciones.

Mas tarde, empezaron a usarse animales para la tracción de arados. La utilización de la energía aportada por animales fue extendiéndose al transporte, la molienda de granos o las bombas para impulsar agua.

Los molinos

Otra etapa de aprovechamiento de la energía es el desarrollo de los molinos. Diferentes civilizaciones comenzaron a utilizarlos: primero, movido por corrientes o caídas de agua y, luego, impulsados por el viento.

La energía cinética del aire también se utilizo en la navegación para reemplazar a los remeros que impulsaban los barcos. Mediante las velas, los barcos convertían la energía cinética del aire en energía cinética de la nave.

LA ENERGIA

1. Concepto

Llamamos energía a la capacidad de trabajo que tiene un cuerpo o sistemas de cuerpos. Cuando un cuerpo se desplaza las fuerzas actuantes realizan un trabajo.

Asimismo, cuando un cuerpo se encuentra a cierta altura, potencialmente esta capacitado para desplazarse hasta el plano, en donde, se realizara un trabajo mecánico.

En este caso el sistema físico puede efectuar trabajo. Ósea: un sistema físico posee energía cuando tiene capacidad para realizar un trabajo. Un cuerpo colocado a cierta altura puede realizar trabajo si se deja caer un resorte comprimido. Realizara un trabajo al extenderse, etc.

Unidades de energía

La energía se manifiesta realizando un trabajo. Por eso sus unidades son las mismas que las del trabajo.

En el SI (Sistema Internacional de Unidades) la unidad de energía es el joule. Se define como el trabajo realizado cuando una fuerza de 1 newton desplaza su punto de aplicación 1 metro.

En la vida corriente es frecuente usar la caloría. 1 Kcal = 4,186 • 103 julios. Las Calorías con las que se mide el poder energético de los alimentos son en realidad Kilocalorías (mil calorías).

Para la energía eléctrica se usa el kilovatio-hora. Es el trabajo que realiza una máquina cuya potencia es de 1 KW durante 1 hora. 1 KW-h = 36•105 J

Cuando se estudian los combustibles fósiles como fuente de energía se usan dos unidades:

tec (tonelada equivalente de carbón): es la energía liberada por la combustión de 1 tonelada de carbón (hulla) 1 tec = 29,3 • 109 J

tep (tonelada equivalente de petróleo): es la energía liberada por la combustión de 1 tonelada de crudo de petróleo. 1 tep = 41,84 • 109 J

Fuentes de energía:

Combustibles fósiles:

Los combustibles fósiles son el carbón, el petróleo y el gas. Han sido los grandes protagonistas del impulso industrial desde la invención de la máquina de vapor hasta nuestros días. De ellos depende la mayor parte de la industria y el transporte en la actualidad. Entre los tres suponen casi el 90% de la energía comercial empleada en el mundo.

Un combustible fósil esta compuesto por los restos de organismos que vivieron hace millones de años. El carbón se formó a partir de plantas terrestres y el petróleo y el gas natural a partir de microorganismos y animales principalmente acuáticos. Son, en definitiva, una acumulación de energía solar, porque las plantas convierten la radiación que viene del sol en biomasa, gracias a la fotosíntesis, y los animales se alimentan de las plantas.

La energía se obtiene al quemar estos productos, proceso en el que se forman grandes cantidades de anhídrido carbónico y otros gases contaminantes que se emiten a la atmósfera.

Estos combustibles han permitido un avance sin precedentes en la historia humana, pero son fuentes de energía que llamamos no renovables. Esto significa que cantidades que han tardado en formarse miles de años se consumen en minutos y las reservas de estos combustibles van disminuyendo a un ritmo creciente. Además, estamos agotando un recurso del que se pueden obtener productos muy valiosos, como plásticos, medicinas, etc., simplemente para quemarlo y obtener energía.

2. Clasificación:

2.1. Energía nuclear

Una de las fuentes de energía más modernas y que sin lugar a dudas ha levantado más polémica, es sin duda la energía nuclear.

En la utilización de la energía nuclear, los neutrones desempeñan un papel fundamental. La mayoría de los elementos no son "puros", sino mezclas de átomos llamados isótopos. Los isótopos de un elemento presentan un nº de neutrones distinto del que posee el átomo común. Sólo su peso los diferencia de este.

Es la fuente energética de mayor poder, aunque no la más rentable. Sus

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