Transformación de la Energía

ENERGÍA

Es todo aquello que puede originar o dar existencia a un trabajo. Es la capacidad que posee la materia para producir calor, trabajo en forma de movimiento, luz, crecimiento biológico, etc.

Por materia se entiende cualquier cuerpo sólido, líquido y gaseoso existente.

Transformación de la Energía

Las distintas manifestaciones o formas de energía pueden transformarse unas en otras.

Para que estas transformaciones hayan podido realizarse, ha sido fundamental la creación por parte del hombre de maquinarias, que por sí solas no producirían energía.

Una transformación posible de energía seria el caso de la energía potencial o de posición que posee una masa de agua estancada que se transforma en energía cinética cuando cae desde una altura cualquiera (energía hidráulica) por una tubería e incide sobre el rodete de una turbina hidráulica, haciéndola girar (energía mecánica).

CLASIFICACIÓN DE ENERGÍA

La energía puede encontrarse de dos formas posibles, según cual sea el estado de reposo o movimiento de los cuerpos que la originan.

Energía Potencial

Por energía potencial o de posición se entiende aquella energía que poseen los cuerpos cuando se encuentran en reposo; es la energía almacenada en la materia.

La energía de presión o gravitatoria es aquella contenida en las masas líquidas respecto a planos horizontales o puntos inferiores de referencia.

Energía Cinética

Se denomina energía cinética o de velocidad o de movimiento a la energía que proviene de los cuerpos en movimiento, o de las partes que constituyen a los mismos (moléculas).

MANIFESTACIONES DE LA ENERGÍA

La energía se manifiesta de diferentes maneras:

Las fuentes más naturales e independientes, en las que no existe la intervención directa del hombre son las siguientes:

• Energía solar: casi la totalidad de la energía proviene del sol y se manifiesta a través de radiaciones luminosas, caloríficas y electromagnéticas.

• Energía química: se encuentra contenida en cuerpos combustibles

• Energía bioquímica: está presente en el desarrollo de los seres vivos.

En las siguientes fuentes de energía, el hombre debe participar necesariamente en el control de las mismas:

• Energía hidráulica: esta energía se origina con el movimiento del agua. Este movimiento puede ser consecuencia de la caída de corrientes de agua o de las crecientes y bajadas de las mareas.

• Energía térmica o calorífica: se origina a partir de la combustión de un cuerpo combustible. Es empleada en un radiador eléctrico.

• Energía eólica: es aquella que tiene origen en los vientos.

PRINCIPIOS DE LA ENERGÍA

Principio de Conservación de la Energía

Este principio establece que la energía ni se crea ni se destruye, solamente se transforma.

Cualesquiera que sean las modificaciones de energía en el interior de un sistema, la cantidad total de energía en el mismo es constante.

Principio de Degradación de la Energía

Cuando se efectúa una transformación de energía de una forma u otra siempre surge energía térmica, aun cuando el objetivo sea otro. Se trata de una energía térmica no utilizable, pero igualmente cumple con el principio de conservación, debido a que no se produce destrucción de energía.

La cantidad de energía que se obtiene en el modo deseado, es siempre menor al valor de la energía empleada en un principio.

Ejemplos:

Al transformarse la energía química potencial del carbón en energía calorífica, y posteriormente en energía mecánica en la turbina de vapor, está última energía constituye una porción débil de la primitiva. El remanente no ha desaparecido ni se ha destruido, sino que se ha transformado en energía térmica no útil. Esta se ha disipado en los diferentes elementos que componen la instalación.

Un motor eléctrico que se encuentra conectado a la red, sufre un calentamiento. Esto se debe a que una parte de la energía eléctrica se transforma en calor, por lo que, el valor de la energía mecánica obtenida, no es igual al de la energía empleada en un principio.

Si se trata de una transformación directa de energía eléctrica en calorífica, puede deducirse que existe una mínima degradación o pérdida.

TIPOS DE ENERGIA

Energía solar

Es la energía que llega a la Tierra proveniente de la estrella más cercana a nuestro planeta: El Sol. Esta energía abarca un amplio espectro de Radiación Electromagnética, donde la luz solar es la parte visible de tal espectro.

La energía solar es generada por la llamada Fusión Nuclear que es la fuente de vida de todas las estrellas del Universo.

El hombre puede transformar la energía solar en energía térmica o eléctrica. En el primer caso la energía solar es aprovechada para elevar la temperatura de un fluido, como por ejemplo el agua, y en el segundo caso la energía luminosa del sol transportada por sus fotones de luz, incide sobre la superficie de un material semiconductor (ej.: el silicio), produciendo el movimiento de ciertos electrones que componen la estructura atómica del material. Un movimiento de electrones produce una corriente eléctrica que se puede utilizar como fuente de energía de componentes eléctricos o bien electrónicos. Es el caso del principio de funcionamiento de las calculadoras solares

Energía química

Es aquel producto de una combustión (cualquier sustancia que arde o se “quema”, reacción en la cual se combina el oxígeno del aire con la materia del cuerpo que arde. Durante la combustión se producen luz y calor. Cuando las moléculas se rompen se libera energía química.

La energía eléctrica

La energía eléctrica se produce por el movimiento de cargas eléctricas, específicamente electrones (cargas negativas que giran alrededor del núcleo de los átomos) a través de un cable conductor.

Cada vez que se acciona un interruptor, se genera un movimiento de millones de electrones, los que circulan a través de un cable conductor metálico. Las cargas que se desplazan forman parte de los átomos que conforman el cable conductor. Los electrones se mueven desde el enchufe al aparato eléctrico -ya sea lavadora, radio, televisión, etcétera- lo que produce un tránsito de energía entre estos dos puntos.

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