Por Le Sage
Una definición complicada
Sería fácil hacer una reducción de todos los fenómenos y objetos existentes en nuestro universo a dos entidades fundamentales: materia y energía. De esta última se nos ha dicho que "no se crea ni se destruye, solamente pasa de una forma a otra", y que podría definirse como "la capacidad de realizar un trabajo".
Pero lo difícil radica en que la última especificación tiene un gran inconveniente: el estudio de algunos principios de la física nos ha demostrado que no toda la energía cuenta con tal capacidad de llevar a cabo "un trabajo útil".
A la espera de un estudio científico que nos pueda aportar por fin una clarificación de este concepto huidizo, podemos asumir provisionalmente la idea de la energía como "un principio físico dinámico y transformador que ocurre en la interacción de los cuerpos de nuestro mundo material."
¿Cómo se mide físicamente la energía?
En el Sistema Internacional de Unidades se utiliza el joule o julio (J) para cuantificar la energía. Un julio equivale a un trabajo efectuado en la misma dirección de una fuerza de 1N que actúa a lo largo de un metro.
1 joule= 1 newton x metro
Otras unidades para medir la cantidad de energía:
- El ergio o erg (en desuso): 1 erg= 1X10 ^-7 J
- La caloría o cal: 1 cal= 4.1868 J
Un solo principio, muchas manifestaciones
Si nos basamos en el Principio de conservación, deducimos que la energía es un mismo fenómeno que transita de una apariencia a otra: calor, movimiento, electricidad, magnetismo, reacciones químicas, etc.
Veamos algunos tipos de energía que podemos encontrar en la naturaleza.
- La energía mecánica
- La energía eléctrica
- La energía magnética
- La energía química
- La energía radiante
- La energía nuclear
LA ENERGÍA MECÁNICA
Es un tipo de energía asociada a la posición o movimiento de los cuerpos.
Dentro de esta clase podemos considerar a:
- La energía potencial
- La energía cinética
- La energía hidráulica
- La energía mareomotriz
- La energía eólica
La energía potencial
Hay algunos casos de cuerpos que aunque se encuentren estáticos por su situación o disposición, se dice que son capaces de moverse o realizar físicamente lo que se llama "trabajo". Un resorte comprimido o un objeto que pende de un hilo tienen sin duda latente esta posibilidad de desplazamiento, pues bastaría con "liberarlos" para que las fuerzas de la naturaleza los pongan en acción.
En sentido vertical, la energía potencial de un cuerpo depende de su masa y de la altura a la que se encuentre este con relación al nivel del suelo, así como la aceleración de la gravedad (aprox. 9.8 m/s^2). Cuanto más grande sea la altura, tanto mayor la energía potencial.
La energía cinética
Es la energía que posee todo cuerpo que se encuentra en estado de movimiento, y depende de la masa y la velocidad del mismo, según la relación matemática:
En el caso anteriormente mencionado del objeto colgante, tan pronto inicie este su descenso estará comenzando a transformarse en él la energía potencia en cinética.
La energía mareomotriz
Es aquella que aprovecha la fuerza de propulsión del conocido fenómeno de las mareas, debido a la atracción gravitacional de la Luna y el Sol sobre nuestro planeta, para ser canalizada en propósitos útiles tales como hacer funcionar mecanismos o turbinas generadores de electricidad. Se puede considerar un tipo de energía renovable.
La energía eólica
Otra clase de energía renovable donde se aprovecha el poder motriz de la energía cinética de las corrientes de viento para impulsar hélices, acción que a su vez se emplea en la generación de electricidad para beneficio humano. Es energía no contaminante que se está utilizando para reemplazar a otras formas que consumen recursos y generan sustancias perturbadoras del equilibrio ambiental.
La energía eléctrica
Es aquella que nos es mucho mejor conocida por los múltiples efectos útiles y manifestaciones que tiene en nuestra vida cotidiana: iluminación (energía lumínica), y movimiento de todo tipo de aparatos (energía mecánica).
La naturaleza de la electricidad se estudiará a detalle en otro apartado. Digamos que la energía eléctrica es una consecuencia de la actividad de los electrones asociados a los átomos, los cuales comienzan a circular cuando es posible establecer dos puntos con diferencia de potencial. Para que estos electrones sean aprovechables, es necesario hacerlos pasar a través de un material conductor hacia un destino al servicio de las actividades humanas.
La energía magnética
Uno de sus efectos nos es de sobra conocido: el objeto llamado imán tiene la propiedad de atraer algunos cuerpos metálicos, y estos mismos imanes tienen dos regiones llamadas polos que cuando se encuentran con otro de su misma clase se repelen, y se atraen cuando son de clases diferentes.
Las pruebas experimentales han demostrado que las manifestaciones magnéticas están íntimamente ligadas a los fenómenos eléctricos, por lo que todos ellos se asocian en el concepto de "energía electromagnética".
Esta energía se desarrolla también en nuestro planeta: todos hemos oído hablar acerca del llamado "campo magnético" de la Tierra (capa de suma importancia para desviar radiaciones que serían letales para la vida), el cual parece ser el resultado combinado de la acción de la rotación de nuestro mundo, y partículas metálicas de su núcleo. Así que esta esfera donde habitamos es como un gigantesco imán, con su propio polo Norte y polo Sur, que ha servido de orientación a innumerables exploradores. El potencias energético del magnetismo terrestre aún no ha sido explotado.
La energía química
Se trata de una manifestación energética donde intervienen procesos químicos que llevan a la transformación de unas sustancias en otras.
Los alimentos son un claro ejemplo de ella, pues sabemos bien que "son fuente de energía", con esto se quiere decir que sus enlaces químicos almacenan un contenido nutritivo, el cual una vez liberado por múltiples reacciones químicas en las células del cuerpo (energía metabólica), nos proporcionarán la energía requerida para todos nuestros procesos fisiológicos y actividades diarias.
Otras ilustraciones de ella las tenemos en la cadena de sucesos que permiten que al encender un cerillo obtengamos una flama que nos ilumina o calienta; o también la energía eléctrica o motriz útil que logramos a partir de los químicos que reaccionan en una pila, o en los enlaces químicos de la gasolina que al liberar su potencial se transforman en la energía que desplaza a nuestros vehículos.
LA ENERGÍA RADIANTE
Comprende un amplio abanico de manifestaciones del llamado espectro electromagnético, en ondas que se propagan en el vacío, y son de diferentes naturalezas: caloríficas, de luz, de radio, rayos X, rayos ultravioleta, etc.
Bajo esta categoría agruparíamos entonces a fenómenos como:
- La energía calorífica
- La energía fotovoltaica
- La energía geotérmica
- La nergía lumínica
La energía calorífica
Está asociada en general con la actividad de los átomos que componen a los cuerpos, dichos átomos vibran o se encuentran en movimiento, con la correspondiente cantidad de energía cinética; cuanto más grado de agitación posean, tanto mayor cantidad de calor generarán. Este calor se transmite de los objetos de mayor actividad interna a los de menor.
Todos hemos tenido la experiencia de recibir el influjo de fuentes de este tipo particular de energía: el sol es la primera y principal de ellas; pero también estan los fuegos, y otros objetos que emiten calor, como las planchas y los hornos. Cabe mencionar que este calor no podemos percibirlo con la vista, pues forma parte de una porción de ondas electromagnéticas (los llamado rayos infrarrojos), que se ubican más allá del rango perceptible por el ojo humano.
El calor se propaga en ausencia de materia, y lo hace de diferentes maneras que se analizarán en otra parte.
La energía geotérmica
Es aquella que aprovecha el calor proveniente de la Tierra, el cual tiene diferentes orígenes, entre los que se destacan:
- Gradiente geotérmico: Una proporción en la que a cierta distancia desde la superficie a nivel del mar, hacia el interior, se aumenta 1ºC
- Calor radiogénico: Relativo a la energía interna de la materia, generando calor por el decaimiento de distintos isótopos.
- Yacimientos geotérmicos: Son puntos en el mapa donde encontramos una mayor temperatura, por cuestiones absolutamente naturales. Pueden ser zonas de grietas o roturas en las placas tectónicas, o zonas con actividad que causan terremotos, erupciones…
- Aprovechamiento directo del calor para fines industriales, o en las conocidas aguas termales.
- Calefacción y calentamiento del agua: con el establecimiento de redes de agua. También se aprovecha esta red de agua para calentar invernaderos, e incluso en acuicultura, para mantener el agua de las piscifactorías a una temperatura adecuada.
Fuente:
La energía lumínica o luminosa
La luz es una de tantas manifestaciones de la energía radiante, y constituye una porción del espectro electromagnético que es visible al ojo humano por estar en el intervalo de longitud de onda que podemos percibir. Un dato bastante interesante acerca de la luz es que físicamente posee unidades básicas llamadas fotones, que son al mismo tiempo paquetes de materia y ondas.
Este género de energía está presente en todos los aspectos de nuestra vida. El origen primordial y natural de ella lo tenemos en el sol, que provee una luminosidad plena de energéticos esenciales para que los organismos vegetales puedan generar la fuente primaria del alimento terrestre. Pero también debemos considerar a todas los aparatos, como focos, lámparas, etc., que aunque no sean el primer origen de ella, nos alumbran la existencia habitual.
Energía fotovoltaica
Se trata de un tipo de energía renovable y limpia.
Los sistemas de energía fotovoltaica permiten la transformación de la luz solar en energía eléctrica, es decir, la conversión de una partícula luminosa con energía (fotón) en una energía electromotriz (voltaica).
El elemento principal de un sistema de energía fotovoltaica es la célula fotoeléctrica, un dispositivo construido de silicio (extraído de la arena común).
Fuente : http://www.monografias.com/trabajos84/tipos-energia/tipos-energia.shtml#ixzz3jnl4psOs
La energía nuclear (o atómica)
Seguramente has visto esta, que es acaso la ecuación más famosa de la ciencia:
Sí, un principio establecido por Einstein que demuestra la equivalencia entre la masa y la energía. Sin entrar en detalles, podemos comentarte que en la más mínima porción de la masa de un cuerpo, existe un potencial energético colosal.
Este conocimiento ha sido utilizado por el hombre tanto para fines destructivos (la bomba atómica), como para la generación de energía con propósitos útiles. Las plantas nucleares son estaciones donde se practica la división del núcleo atómico en reacciones en cadena controladas que liberan una cantidad enorme de energía, la cual va canalizada con diferentes propósitos: mover aparatos, generar electricidad, o calefacción. Los países desarrollados cuentan con un buen número de estas "fábricas de energía", pues se trata de un tipo de inversión rentable con grandes ventajas sobre otras fuentes tradicionales. La cuestión a considerar con el empleo de esta tecnología es que a la par de los beneficios innegables que otorga a las sociedades, lleva también una buena cuota de riesgo, pues una falla en los sistemas de seguridad podria desencadenar un auténtica tragedia de proporciones inimaginables.
Ahora puedes reflexionar, después de los puntos previamente expuestos, en toda la fascinante cadena de transformaciones de una sola entidad: la energía, y en todos los inmensos beneficios que podemos obtener de un uso racional y eficiente de la misma.
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