LA ENERGÍA ES UNA
PROPIEDAD DE TODO CUERPO O SISTEMA MATERIAL EN VIRTUD DE LA CUAL ÉSTE PUEDE
TRANSFORMARSE, MODIFICANDO SU ESTADO O POSICIÓN, ASÍ COMO ACTUAR SOBRE OTROS
ORIGINANDO EN ELLOS PROCESOS DE TRANSFORMACIÓN.
LA ENERGÍA PUEDE TENER DISTINTOS ORÍGENES Y,
DEPENDIENDO DE ELLOS SE LE DENOMINA DE UNA FORMA U OTRA:
ENERGÍA CINÉTICA: ASOCIADA AL MOVIMIENTO DE LOS
CUERPOS
ENERGÍA POTENCIAL: ASOCIADA A LA POSICIÓN DENTRO DE UN
CAMPO DE FUERZAS.
ENERGÍA INTERNA: ASOCIADA A LA TEMPERATURA DE LOS
CUERPOS.
ENERGÍA LUMINOSA: ASOCIADA A LA RADIACIÓN SOLAR.
ENERGÍA NUCLEAR: ASOCIADA A LOS PROCESOS DE FUSIÓN
(UNIÓN DE NÚCLEOS) O FISIÓN (RUPTURA DE NÚCLEOS) QUE TIENEN LUGAR EN EL
INTERIOR DE LOS ÁTOMOS.
LA ENERGÍA PRESENTA TRES PROPIEDADES BÁSICAS:
LA ENERGÍA TOTAL DE UN SISTEMA AISLADO SE CONSERVA.
POR TANTO EN EL UNIVERSO NO PUEDE EXISTIR CREACIÓN O DESAPARICIÓN DE ENERGÍA.
POR TANTO EN EL UNIVERSO NO PUEDE EXISTIR CREACIÓN O DESAPARICIÓN DE ENERGÍA.
LA ENERGÍA PUEDE TRANSMITIRSE (TRANSFERIRSE) DE UNOS
CUERPOS, O SISTEMAS MATERIALES, A OTROS.
LA ENERGÍA PUEDE TRANSFORMARSE DE UNAS FORMAS A OTRAS.
TRABAJO Y CALOR
LA ENERGÍA PUEDE TRANSFERIRSE ENTRE LOS SISTEMAS.
DICHA TRANSFERENCIA SE PRODUCE MEDIANTE INTERACCIONES ENTRE LOS CUERPOS O
SISTEMAS PROVOCANDO CAMBIOS EN LOS MISMOS.
LAS INTERACCIONES PUEDEN SER DIFERENTES Y, POR TANTO, LOS CAMBIOS O TRANSFORMACIONES QUE PRODUCEN TAMBIÉN.
LAS INTERACCIONES PUEDEN SER DIFERENTES Y, POR TANTO, LOS CAMBIOS O TRANSFORMACIONES QUE PRODUCEN TAMBIÉN.
INTERACCIÓN MECÁNICA: TRABAJO.
EN LOS SIGUIENTES EJEMPLOS, SE PRODUCE UNA INTERACCIÓN
DE CARÁCTER MECÁNICO:
LA GRÚA EJERCE UNA FUERZA SOBRE EL CUERPO QUE
SOSTIENE, PUDIÉNDOLO SUBIR O BAJAR UNA DETERMINADA ALTURA.
EL HOMBRE QUE EMPUJA EL TRINEO POR LA NIEVE, EJERCE UNA FUERZA SOBRE EL MISMO Y LE PRODUCE UN DESPLAZAMIENTO.
CUANDO LA INTERACCIÓN ES DE TIPO MECÁNICO, ES DECIR, MEDIANTE LA ACTUACIÓN DE UNA FUERZA, COMO EN LOS EJEMPLOS CITADOS, LA TRANSFERENCIA DE ENERGÍA ENTRE UN CUERPO Y OTRO SE DENOMINA TRABAJO.
MIENTRAS SE REALIZA TRABAJO SOBRE UN
CUERPO, SE PRODUCE UNA TRANSFERENCIA DE ENERGÍA AL MISMO, POR LO QUE PUEDE
DECIRSE QUE EL TRABAJO ES ENERGÍA EN TRÁNSITO.
DE MANERA INVERSA, EL SOL, EN EL OTRO EJEMPLO, (MAYOR TEMPERATURA) TRANSFIERE ENERGÍA AL AGUA DEL MAR (MENOR TEMPERATURA) Y EL AGUA AUMENTA SU TEMPERATURA O, COMO SE SUELE DECIR, "SE CALIENTA".
INTERACCIÓN TÉRMICA: CALOR.
CUANDO INTERACCIONAN DOS CUERPOS O SISTEMAS QUE SE
ENCUENTRAN A DISTINTAS TEMPERATURAS, COMO EN LOS EJEMPLOS DE LAS FOTOS, LA
TRANSFERENCIA DE ENERGÍA QUE SE PRODUCE SE DENOMINA CALOR.
EL
CALOR ES ENERGÍA EN TRÁNSITO, ES DECIR, ENERGÍA QUE SIEMPRE FLUYE DE UNA ZONA
DE MAYOR TEMPERATURA A OTRA DE MENOR TEMPERATURA, CON LO QUE ELEVA LA
TEMPERATURA DE LA SEGUNDA Y REDUCE LA DE LA PRIMERA.
EN
LOS EJEMPLOS ANTERIORES, EL AGUA O EL REFRESCO (MAYOR TEMPERATURA) CEDEN
ENERGÍA AL HIELO (MENOR TEMPERATURA). LA CONSECUENCIA ES QUE EL AGUA O EL
REFRESCO BAJAN SU TEMPERATURA."EN EL LENGUAJE COTIDIANO" DECIMOS
QUE EL AGUA "SE
ENFRÍA".
DE MANERA INVERSA, EL SOL, EN EL OTRO EJEMPLO, (MAYOR TEMPERATURA) TRANSFIERE ENERGÍA AL AGUA DEL MAR (MENOR TEMPERATURA) Y EL AGUA AUMENTA SU TEMPERATURA O, COMO SE SUELE DECIR, "SE CALIENTA".
UNIDADES DE LA ENERGÍA
TANTO PARA LA ENERGÍA COMO
EL TRABAJO Y EL CALOR, QUE SON ENERGÍA EN TRÁNSITO, SE EMPLEA LA MISMA UNIDAD
EN EL SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES (SI) EL JULIO (JOULE) DEFINIDO COMO EL
TRABAJO REALIZADO POR LA FUERZA DE 1 NEWTON CUANDO SE DESPLAZA SU PUNTO DE
APLICACIÓN DE 1 METRO.
EN FÍSICA NUCLEAR SE
UTILIZA COMO UNIDAD EL ELECTRÓNVOLTIO (eV)
DEFINIDO COMO LA ENERGÍA QUE ADQUIERE UN ELECTRÓN AL PASAR DE UN PUNTO A OTRO
ENTRE LOS QUE HAY UNA DIFERENCIA DE POTENCIAL DE 1 VOLTIO.
SU RELACIÓN CON LA UNIDAD
DEL SI ES:
1 eV = 1'602 · 10-19 J
PARA LA ENERGÍA ELÉCTRICA
SE EMPLEA COMO UNIDAD DE PRODUCCIÓN EL KILOVATIO-HORA (KW·H) DEFINIDO COMO EL
TRABAJO REALIZADO DURANTE UNA HORA POR UNA MÁQUINA QUE TIENE UNA POTENCIA DE 1
KILOVATIO.
1 KW·H = 36 · 105 J
PARA EL CALOR SE EMPLEA
TAMBIÉN UNA UNIDAD DENOMINADA CALORÍA (CAL) QUE SE DEFINE COMO "LA
ENERGÍA (CALOR) NECESARIA PARA ELEVAR LA TEMPERATURA EN 1ºC A LA MASA DE 1
GRAMO DE AGUA PURA".
1 CAL = 4'186 J
PARA PODER EVALUAR LA
CALIDAD ENERGÉTICA DE LOS DISTINTOS COMBUSTIBLES SE ESTABLECEN UNAS UNIDADES
BASADAS EN EL PODER CALORÍFICO DE CADA UNO DE ELLOS. LAS MÁS UTILIZADAS EN
ECONOMÍA ENERGÉTICA SON
KCAL/KG, TEC Y TEP.
KCAL/KG APLICADA A UN
COMBUSTIBLE NOS INDICA EL NÚMERO DE KILOCALORÍAS QUE OBTENDRIAMOS EN LA
COMBUSTIÓN DE 1 KG DE ESE COMBUSTIBLE.
TEC: TONELADAS EQUIVALENTES
DE CARBÓN. REPRESENTA LA ENERGÍA LIBERADA POR LA COMBUSTIÓN DE 1 TONELADA DE
CARBÓN (HULLA).
1 TEC = 29'3 · 109 J
TEP: TONELADA EQUIVALENTE
DE PETRÓLEO. EQUIVALE A LA ENERGÍA LIBERADA EN LA COMBUSTIÓN DE 1 TONELADA DE
CRUDO DE PETRÓLEO.
1 TEP = 41'84 · 109 J
ENTRE EL TEP Y EL TEC EXISTE LA EQUIVALENCIA:
1 TEP = 1'428 TEC
FUENTES DE ENERGÍA
LLAMAMOS FUENTE DE ENERGÍA A UN SISTEMA
NATURAL CUYO CONTENIDO ENERGÉTICO ES SUSCEPTIBLE DE SER TRANSFORMADO EN ENERGÍA
ÚTIL.
UN ASPECTO IMPORTANTE A TRATAR ES
CONOCER CUÁLES SON LAS FUENTES QUE USAMOS PARA APROVECHAR SU ENERGÍA, SU
UTILIDAD, SUS VENTAJAS E INCOVENIENTES Y SU DISPONIBILIDAD.
NUESTRO PLANETA POSEE GRANDES
CANTIDADES DE ENERGÍA. SIN EMBARGO, UNO DE LOS PROBLEMAS MÁS IMPORTANTES ES LA
FORMA DE TRANSFORMARLA EN ENERGÍA UTILIZABLE. LAS FUENTES MÁS BUSCADAS SON LAS
QUE POSEEN UN ALTO CONTENIDO ENERGÉTICO Y ACUMULAN ENERGÍA EN LA MENOR CANTIDAD
DE MATERIA POSIBLE. ES EL CASO DEL PETRÓLEO, CARBÓN Y GAS NATURAL. EN OTRAS,
POR EL CONTRARIO, SE ENCUENTRA DIFUSA (SOLAR, EÓLICA, GEOTÉRMICA, ETC).
LA MAYOR PARTE DE LAS FUENTES DE
ENERGÍA, SALVO LA NUCLEAR, LA GEOTÉRMICA Y LAS MAREAS, DERIVAN DEL SOL. EL
PETRÓLEO, EL GAS NATURAL O EL VIENTO TIENEN SU ORIGEN, AUNQUE LEJANO, EN LA
ENERGÍA QUE PROVIENE DEL SOL.
LAS DISTINTAS FUENTES DE ENERGÍA SE CLASIFICAN
EN DOS GRANDES GRUPOS: RENOVABLES Y NO RENOVABLES.
RENOVABLES: SON AQUELLAS FUENTES QUE NO
DESAPARECEN AL TRANSFORMAR SU ENERGÍA EN ENERGÍA ÚTIL.
NO RENOVABLES: ES EL SISTEMA MATERIAL
QUE SE AGOTA AL TRANSFORMAR SU ENERGÍA EN ENERGÍA ÚTIL.
RENOVABLES
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NO RENOVABLES
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ENERGÍA
DE LOS COMBUSTIBLES FÓSILES
ES LA ENERGÍA
ASOCIADA AL USO DEL CARBÓN, GAS NATURAL Y PETRÓLEO.
LA FORMA DE
ENERGÍA QUE POSEEN LOS COMBUSTIBLES FÓSILES ES ENERGÍA INTERNA, QUE PODEMOS
APROVECHAR A PARTIR DE LAS REACCIONES DE COMBUSTIÓN.
SE PUEDE
TRANSFORMAR EN LO QUE HABITUALMENTE SE DENOMINA ENERGÍA TÉRMICA (CALEFACCIÓN),
ENERGÍA ELÉCTRICA, ENERGÍA CINÉTICA (A TRAVÉS DE LOS MOTORES DE COMBUSTIÓN
INTERNA), ETC. ES UTILIZADA EN MULTITUD DE APLICACIONES DOMÉSTICAS E
INDUSTRIALES.
VENTAJAS | INCONVENIENTES |
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ENERGÍA NUCLEAR DE
FISIÓN
ES LA
ENERGÍA ASOCIADA AL USO DEL URANIO.
LA FORMA
DE ENERGÍA QUE SE APROVECHA DEL URANIO ES LA ENERGÍA INTERNA DE SUS NÚCLEOS.
SE
TRANSFORMA EN ENERGÍA ELÉCTRICA. UNA PARTE IMPORTANTE DEL SUMINISTRO DE
ENERGÍA ELÉCTRICA EN LOS PAÍSES DESARROLLADOS TIENE ORIGEN NUCLEAR.
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VENTAJAS | INCONVENIENTES |
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RECIBE EL NOMBRE
DE FUSIÓN NUCLEAR LA REACCIÓN EN LA QUE DOS NÚCLEOS MUY LIGEROS (HIDRÓGENO)
SE UNEN PARA FORMAR UN NÚCLEO MÁS PESADO Y ESTABLE, CON GRAN DESPRENDIMIENTO
DE ENERGÍA.
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PARA QUE TENGA LUGAR LA FUSIÓN, LOS NÚCLEOS
CARGADOS POSITIVAMENTE, DEBEN APROXIMARSE VENCIENDO LAS FUERZAS ELECTROSTÁTICAS
DE REPULSIÓN. LA ENERGÍA CINÉTICA NECESARIA PARA QUE LOS NÚCLEOS QUE REACCIONAN
VENZAN LAS INTERACCIONES SE SUMINISTRA EN FORMA DE ENERGÍA TÉRMICA (FUSIÓN
TÉRMICA).
LA ENERGÍA DEL SOL ES UN EJEMPLO DE ESTE TIPO DE
ENERGÍA. ACTUALMENTE SE INTENTAN REPRODUCIR LOS MISMOS PROCESOS DE FUSIÓN QUE
OCURREN EN EL SOL, PERO DE FORMA CONTROLADA.
EL APROVECHAMIENTO POR EL HOMBRE DE LA ENERGÍA DE
FUSIÓN PASA POR LA INVESTIGACIÓN Y DESARROLLO DE SISTEMA TECNOLÓGICOS QUE
CUMPLAN DOS REQUISITOS FUNDAMENTALES: CALENTAR Y CONFINAR.
CALENTAR PARA CONSEGUIR UN GAS SOBRECALENTADO
(PLASMA) EN DONDE LOS ELECTRONES SALGAN DE SUS ÓRBITAS Y DONDE LOS NÚCLEOS
PUEDAN SER CONTROLADOS POR CAMPOS MAGNÉTICOS.
VENTAJAS | INCONVENIENTES |
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ENERGÍA HIDRAÚLICA
ES LA
ENERGÍA ASOCIADA A LOS SALTOS DE AGUA RIOS Y EMBALSES
LA FORMA DE
ENERGÍA QUE POSEE EL AGUA DE LOS EMBALSES ES ENERGÍA POTENCIAL GRAVITATORIA,
QUE PODEMOS APROVECHAR CONDUCIÉNDOLA Y HACIÉNDOLA CAER POR EFECTO DE LA
GRAVEDAD.
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SE PUEDE TRANSFORMAR EN ENERGÍA MECÁNICA EN LOS MOLINOS DE AGUA Y EN ENERGÍA ELÉCTRICA EN LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICAS.
VENTAJAS | INCONVENIENTES |
|
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ENERGÍA EÓLICA
ES LA ENERGÍA ASOCIADA AL VIENTO.
LA FORMA DE ENERGÍA QUE POSEE ES LA
ENERGÍA CINÉTICA DEL VIENTO, QUE PODEMOS APROVECHAR EN LOS MOLINOS, EN LA
NAVEGACIÓN A VELA,...
SE PUEDE TRANSFORMAR EN ENERGÍA
MECÁNICA EN LOS MOLIBOS DE VIENTOS O BARCOS DE VELA, Y EN ENERGÍA ELÉCTRICA
EN LOS AEROGENERADORES.
|
ENERGÍA SOLAR
ES LA
ENERGÍA ASOCIADA A LA RADIACIÓN SOLAR.
LA FORMA DE
ENERGÍA QUE POSEE EL SOL ES ENERGÍA NUCLEAR INTERNA QUE SE TRANSFORMA EN LA
ENERGÍA QUE EMITE MEDIANTE PROCESOS DE FUSIÓN. EL SOL EMITE SIN CESAR LO QUE
SE LLAMA ENERGÍA RADIANTE O, SIMPLEMENTE, RADIACIÓN.
SE
TRANSFORMA EN LO QUE HABITUALMENTE SE DENOMINA ENERGÍA TÉRMICA Y EN ENERGÍA
ELÉCTRICA. SE PUEDE REALIZAR DIRECTAMENTE (FOTOVOLTAICA) O INDIRECTAMENTE.
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ENERGÍA DE LA BIOMASA
ES LA ENERGÍA
ASOCIADA A LOS RESIDUOS ORGÁNICOS GENERADOS EN LA TRANSFORMACIÓN DE PRODUCTOS
AGRÍCOLAS, FORESTALES Y A LOS RESIDUOS SÓLIDOS URBANOS. SE TRATA DE
APROVECHAR LA ENERGÍA INTERNA DE ESTOS RESIDUOS. TAMBIÉN SE CULTIVAN GRANDES
SUPERFICIES ESPECÍFICAMENTE PARA PRODUCIR BIOMASA.
SE PUEDE
TRANSFORMAR EN COMBUSTIBLES SÓLIDOS (CARBÓN VEGETAL), LÍQUIDOS (ALCOHOL Y
OTROS) Y GASEOSOS (BIOGÁS). DE SU COMBUSTIÓN SE PUEDE OBTENER ENERGÍA
ELÉCTRICA.
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VENTAJAS | INCONVENIENTES |
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ENERGÍA MAREOMOTRIZ
ES LA ENERGÍA ASOCIADA A
LAS MAREAS PROVOCADAS POR LA ATRACCIÓN GRAVITATORIA DEL SOL Y PRINCIPALMENTE
DE LA LUNA.
SE TRANSFORMA EN ENERGÍA
ELÉCTRICA.
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VENTAJAS | INCONVENIENTES |
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ENERGÍA GEOTÉRMICA
ES LA ENERGÍA INTERNA Y
CINÉTICA ASOCIADA AL VAPOR DE AGUA QUE SALE DIRECTAMENTE A LA SUPERFICIE EN
ZONAS VOLCÁNICAS Y AL AUMENTO DE TEMPERATURA QUE SE PRODUCE CONFORME
PROFUNDIZAMOS EN LA SUPERFICIE TERRESTRE.
SE TRANSFORMA EN ENERGÍA
ELÉCTRICA O EN ENERGÍA TÉRMICA PARA CALEFACCIÓN.
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VENTAJAS | INCONVENIENTES |
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PREGUNTAS DEL ITEM
- ¿QUE ES LA ENERGÍA?
- NOMBRE ALGUNOS TIPOS DE ENERGIA
- ¿COMO SE PRESENTA BASICAMENTE LA ENERGIA?
- EXPLIQUE SOBRE LA ENERGIA MECANICA (TRABAJO)
- ¿QUE ES EL JULIO (JOULE)?
- ¿QUE ES UN ELECTRONVOLTIO?
- ¿QUE ES UN KILOVOLT-HORA?
- ¿QUE ES LA CALORIA?
- ¿QUE SIGNIFICA LAS SIGLAS TEC-TEP?
- ¿CUALES SON LOS GRUPOS DE LAS FUENTES DE ENERGIA?
- ¿QUE ES LA FUENTE ENERGIA RENOVABLES?
- ¿QUE ES LA FUENTE ENERGIA NO RENOVABLES?
- DE EJEMPLOS DE FUENTES DE ENERGIA RENOVABLES Y NO RENOVABLES
- ¿QUE ES LA ENERGIA DE COMBUSTIBLES FÓSILES?
- ¿QUE ES LA ENERGIA NUCLEAR DE FISIÓN?
- ¿QUE ES LA ENERGIA NUCLEAR DE FUSIÓN?
- ¿QUE ES LA ENERGIA HIDRAULICA?
- ¿QUE ES LA ENERGIA EOLICA?
- ¿QUE ES LA ENERGIA SOLAR?
- ¿QUE ES LA ENERGIA BIOMASA?
- ¿QUE ES LA ENERGIA MAREOMOTRIZ?
- ¿QUE ES LA ENERGIA GEOTERMICA?
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