LA ENERGÍA
En muchas ocasiones de tu vida cotidiana habrás utilizado el término energía para significar fuerza , vigor o actividad, por ejemplo, un entrenador le pide a sus jugadores que pongan energía en la cancha, algunos embaucadores afirman poseer una energía mental que les permite realizar acciones fuera de lo común. Sin embargo, desde el punto de vista científico, el concepto de energía es distinto, y a lo largo de este tema irás encontrando el sentido físico de esta magnitud.
La energía es lo que hace que todo funcione. Sin energía no podrían funcionar las máquinas, ni siquiera podrían producirse los procesos vitales, por lo que no sería posible la vida. En resumen, puede decirse que la energía es todo aquello que hace posible cualquier actividad, tanto física como biológica.
Continuamente se producen transformaciones de energía en la Naturaleza : La energía que recibimos del Sol transforma en agua la nieve de las montañas, eleva la temperatura de los ambientes, hace crecer las plantas que alimentan a diferentes animales, etc. Es decir, muchas de estas transformaciones tienen lugar sin que intervenga el hombre.
Según lo expuesto, se puede definir la energía en los siguientes términos:
Esta definición puede aclararse con algunos ejemplos:
· La nafta posee energía, ya que, al quemarse en el interior del motor de un automóvil, es capaz de modificar la velocidad de éste.
· La corriente eléctrica posee energía, ya que, al llegar a nuestras casas, pone en funcionamiento los electrodomésticos, modifica la temperatura (estufas), la luminosidad (lamparita), etc.
· Una teja situada en el tejado de un edificio posee energía, ya que, si se cae al suelo puede llegar a romperse, con lo cual se modifica su estado físico.
No es lo mismo energía que fuerza; las fuerzas se ejercen sobre los cuerpos, mientras que la energía la poseen los cuerpos, pasando de unos a otros
(Aquí, estos enlaces permiten observar un video en dos partes, sobre energía, tipos de energía, fuentes de energía, principio de conservación, utilización de la energía, etc...)http://www.youtube.com/watch?v=8w8lrTi7HOM
PROPIEDADES DE LA ENERGÍA
La energía puede almacenarse en un cuerpo, transferirse de un cuerpo a otro y también transformarse, pasar de un tipo de energía a otro, incluso dentro del mismo cuerpo, pero no puede crearse energía de la nada. Para obtenerla es necesario tomarla de donde se encuentra y, mediante algún mecanismo o dispositivo, transformarla para que pueda ser utilizada.
La naturaleza se vale de algunos sistemas para transformar la energía. Seguramente sabrás que los ciclistas toman alimentos que les son proporcionados en los controles de aprovisionamiento y que estos alimentos les suministran la energía necesaria para poder seguir en carrera.
Pero ¿qué transformaciones energéticas se producen a partir de la ingestión de esa comida?.
Pues bien, una parte de la energía química que poseen los alimentos se emplea en nutrición de los tejidos que forman el cuerpo del ciclista, pero otra parte se transforma en adquirir velocidad, es decir, en energía cinética. Así pues, una clase de energía (la energía química de los alimentos) se ha transformado en otra (la energía cinética del ciclista).
Veamos ahora otro ejemplo. En más de una ocasión, y para combatir el frío, te habrás frotado las manos con objeto de entrar en calor. ¿Por qué ocurre esto? .¿Por qué se nos calientan las manos cuando las frotamos? Pues porque parte de la energía cinética que poseen las manos en movimiento se transforma en calor. Así pues, el calor es también una manifestación de la energía.
Una planta verde utiliza la energía solar para sintetizar moléculas complejas como son las de los azúcares, de este modo, las plantas verdes almacenan algo de la energía que proviene del sol.
La energía química almacenada en el combustible se transfiere a la estufa durante la combustión.
TODO CUERPO O SISTEMA DISPONE SIEMPRE DE UNA CANTIDAD DE ENERGÍA PROPIA. ÉSTA PUEDE MODIFICARSE A TRAVÉS DE LOS PROCESOS DE TRANSFERENCIA : TRABAJO, CALOR Y RADIACIÓN
Ejemplos: Transfiero energía en forma de trabajo cuando empujamos un cuerpo o lo levantamos, o sea aplicamos una fuerza que produce un desplazamiento.
Transferimos energía en forma de calor cuando tenemos un chocolate en la mano y éste se derrite. Esta transferencia se realiza en forma espontánea y lo hace desde un cuerpo de mayor temperatura a otro de menor temperatura.
Se transfiere energía en forma de radiación cuando se realiza una radiografía. Esta forma de transferencia se realiza a través de ondas electromagnéticas.
FUENTES DE ENERGÍA
Se denomina fuentes de energía a todos aquellos cuerpos o componentes de la naturaleza a partir de los cuales es posible obtener energía y transformarla en otros tipos de energía más útiles o aprovechables para las personas. Casi todas las fuentes de energía proceden en última instancia del sol.
Las fuentes de energía se clasifican en:
· Fuentes de energía renovables y no renovables ya que algunos de estos recursos son temporales y se agotan con el correr del tiempo La renovabilidad de un recurso surge de comparar el tiempo que tarda en reproducirse o generarse con el ritmo con el que se la utiliza. Por ejemplo : son renovables el sol, la biomasa, el viento y no renovables el carbón, el petróleo .
· Fuentes de energía primarias: aquellas que entregan energía espontáneamente, tales como el Sol, la Tierra , y la materia y fuentes de energía secundarias las que tienen su origen a partir de un proceso de transformación tales como los combustibles fósiles, el viento, las olas, las caídas de agua, alimentos, mareas, aguas termales, etc.
· Fuentes de energía convencionales y no convencionales o energías alternativas estas últimas hoy día se encuentran en fase de estudio con el propósito de sustituir o reforzar en un futuro a las fuentes de energía convencionales y su uso por lo general no es masivo. Son fuentes de energía alternativa el sol, el viento, la biomasa, etc.
· Fuentes de energía contaminantes, aquellas que al ser utilizadas dañan o contaminan el medioambiente como el petróleo, gas natural, material radioactivo y las no contaminantes que al ser utilizadas no dañan el medio ambiente como el viento, el sol, etc.
FORMAS DE ENERGÍA
No toda la energía se manifiesta de la misma manera, por eso se habla de formas de energía, ellas son :
Energía mecánica: Es la energía que poseen los cuerpos que se encuentran en movimiento (Energía cinética) o se hallan ubicados a cierta altura (Energía potencial gravitatoria).
Ejemplos:
· Un niño en bicicleta posee energía cinética, cuanto mayor sea su velocidad, mayor será su energía.
· Una piedra en la cima de la montaña tiene energía potencial por el hecho de estar situada a cierta altura con respecto del suelo. Mientras cae modifica su altura y choca con otras piedras realizando cambios en su estado y en el de otros cuerpos.
Energía química: Es la originada por las transformaciones y reacciones químicas. Ejemplo: La energía que se libera en la digestión de los alimentos, la que se encuentra en los combustibles.
Energía eléctrica: Es la energía liberada en los cuerpos cargados eléctricamente y liberada a través de corrientes eléctricas. Ejemplos: Una nube tiene energía por el hecho de estar cargada eléctricamente; al cerrar un circuito eléctrico, la energía química de pila se transforma en energía eléctrica.
Energía sonora: Es la producida por las vibraciones que pueden dar lugar a las transformaciones en el estado de los cuerpos. Ejemplo: los cristales pueden romperse ante el ruido que sigue a una fuerte explosión.
Energía luminosa: Es la emitida por algunos cuerpos en forma de luz.
Energía térmica: Produce transformaciones en la temperatura de los cuerpos. Ejemplo: La que posee el agua hirviendo.
Energía nuclear: Es la energía contenida en el núcleo del átomo y que se libera al romperse las fuerzas que mantienen unidas las partículas nucleares. Tiene múltiples aplicaciones tales como producir electricidad, esterilización de material biológico, diagnóstico de enfermedades, etc.
PRINCIPIO DE CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA
La energía que interviene en los fenómenos naturales cambia de una forma a otra pero aunque parezca sorprendente es imposible destruirla. Puede ser desperdiciada pero nunca destruida.
La cantidad total de energía no sufre variación a pesar de que se puede transformar de una a otra forma con relativa facilidad. Esto permitió formular el principio de la conservación de la energía: La energía no se crea ni se destruye, sino que se transforma.
DEGRADACIÓN DE LA ENERGÍA
Si la energía no se destruye, ¿por qué constantemente es necesario obtener más y más energía? Cuando la nafta del tanque se acabó, ¿dónde está la energía que usó el auto? , ¿no podemos recuperarla y usarla nuevamente?. La respuesta es no, pues la energía se ha degradado.
La energía inicial que se ha transformado en energía térmica no puede recuperarse.
En la naturaleza existe una limitación insuperable para el aprovechamiento del calor, que no depende del mejoramiento de la técnica. Podría decirse que, si bien todas son formas de energía, las hay de mayor y menor calidad, en cuanto a su posibilidad de transformación.
Por eso, cuando se dice que se ha consumido, disipado, gastado o perdido energía, debe entenderse que se ha degradado de manera de no poder ya ser recuperada para algún trabajo útil.
La energía eléctrica y cinética son las formas menos degradadas de energía, mientras que la energía térmica es la más degradada.
ACTIVIDADES
Del apunte de energía que te anexo
Actividades:
a) Extraer los conceptos fundamentales:
1- ¿Qué es la energía?
2- ¿Cuáles son las propiedades de la energía?
3- ¿De qué formas se puede transferir la energía?
4- ¿De qué formas se puede presentar la energía?
5- ¿Qué es una fuente de energía?
6- Cuándo una fuente de energía es primaria-secundaria, contaminante-no contaminante, convencional-no convencional, renovable-no renovable.
7-¿Qué dice el principio de conservación de la energía?
8-¿Qué significa que la energía se degrade?
b) Escribe un ejemplo en el cual se observe que la energía cinética se transforme en energía sonora, otro donde la energía térmica se transforme en energía cinética.
c) Indica la transformación energética (¿Qué tipo de energía tiene el cuerpo, y en qué otros tipos de energía se transforma?) en los siguientes casos:
1- En una estufa a querosene
2- En un ventilador
3- En una persona corriendo
4- En una piedra cayendo
d) Buscá en Internet algún video de energía alternativa que te guste (solar, eólica, de la biomasa) pasame la dirección y resumí o contá lo que informa.
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