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Consultar Concepto de energía: energía se define como la capacidad para realizar un trabajo La energía es una magnitud física abstracta, ligada al estado dinámico de un sistema cerrado y que permanece invariable con el tiempo. También se puede definir la energía de sistemas abiertos, es decir, partes no aisladas entre sí de un sistema cerrado mayor. Un enunciado clásico de la física newtoniana afirmaba que la energía ni se crea ni se destruye, sólo se transforma

Clases de energía:

Manifestaciones y formas de la energía:

La energía, en su proceso de transformación y transferencia, va manifestándose de una forma a otra, originando así lo que hoy en día constituye nuestro desarrollo científico y tecnológico, comprendiéndose que ella desempeña un papel primordial en la vida del hombre. Cuando encendemos la hornilla de la cocina de gas y ponemos a calentar agua en un recipiente de metal, se lleva a cabo el siguiente proceso: el combustible, que en éste caso es el gas, al quemarse libera la energía interna que poseía y la transforma en energía calórica que es absorbida por el recipiente y éste por el proceso de conducción la transmite al

agua que hierve para luego convertirse en vapor. Ese calor obtenido por el agua no es más que la energía de las moléculas contenidas en ella. Se ha dicho y se dirá siempre que el sol es la principal fuente de energía en la tierra, tanto es así, que sin él sería casi imposible la subsistencia en nuestro planeta. Las reacciones nucleares originadas en el interior del sol, debido a las grandes temperaturas, dan como resultado una liberación de energía que llega hasta la tierra en forma de radiación electromagnética. Esto trae como consecuencia el calentamiento del agua contenida en los ríos, lagos y mares, la que a su vez se evapora condensándose en las nubes. Estas a su vez se desplazan en diferentes direcciones por efecto de los vientos, precipitándose luego en forma de lluvia. Las precipitaciones se encargan de alimentar los ríos quienes a su vez fluyen hacia los mares y océanos, cumpliéndose así el ciclo constante del agua, gracias a la energía solar.

Manifestaciones de la energía 1.1Energía cinética: Un objeto que se mueve puede realizar un trabajo en otro objeto al chocar con este y moverlo a través de cierta distancia. Debido a que un objeto en movimiento tiene la capacidad de realizar trabajo, tiene energía. La energía del movimiento se llama energía cinética. La palabra “cinética” viene de la palabra griega kinetikos que significa “movimiento” 1.2Energía potencial: Algunos objetos pueden realizar trabajo cuando se mueven; otros, pueden realizar trabajo por su posición o forma. La energía potencial es una energía de posición. La energía potencial se relaciona con el trabajo de modo diferente que la energía cinética. Un objeto en movimiento tiene energía cinética porque puede realizar trabajo al moverse pero un objeto con energía potencial no se mueve ni realiza trabajo, almacena la energía que se le dio cuando se aplicó trabajo sobre él. Tiene el potencial de devolver esa energía realizando trabajo. 3.2.-Energía eléctrica: Es la principal energía de estos últimos años. Esta energía puede obtenerse de cualquier otra fuente de energía en centros especializados de transformación. Así, podemos obtener esta energía de la cinética, eólica, nuclear, térmica… Las reacciones químicas que tienen lugar en el recipiente crean un desequilibrio energético que da lugar a una corriente eléctrica .Esta energía principalmente tiene como fin activar la mecánica de un dispositivo. El fin de este será normalmente calentar, enfriar, provocar movimiento…El principal elemento conductor de la electricidad es el cobre. La energía eléctrica viaja a una gran velocidad y es conducida principalmente por las tomas de corriente de la central para pasar así, y por diversos tipos de almacenaje, a la vivienda, empresa o cualquier otro edificio 3.3.-Energía térmica: Energía térmica, energía que se transfiere de un cuerpo a otro debido a su diferencia de temperaturas. También recibe el nombre de calor. La unidad de la energía térmica es el julio, pero aún se sigue utilizando la unidad histórica del calor, la caloría. Cuando dos cuerpos se ponen en contacto térmico, fluye energía desde el que está a mayor temperatura hasta el que está a menor temperatura, hasta que ambas se igualan.

3.4.-Energía luminosa: Es aquella que contiene relación con el sol al igual que la solar y es principalmente utilizada por las planta para realizar la fotosíntesis, elemento crucial para la existencia en este planeta de cualquier ser vivo 3.5.-Energía nuclear: La energía nuclear es un tema que mucha gente desconoce, por dos razones: primero, es una disciplina que aparentemente presenta una complejidad tan elevada, que haría cualquier intento de entenderla, sería casi imposible y segundo, la imagen extremadamente nociva a la que nos hemos acostumbrado a ver en el cine y la televisión, hacen que ni siquiera nos interesemos en el asunto. Sin embargo, ambas razones son prejuicios que lo único que consiguen es que nadie entienda nada sobre un tema que puede ser determinante en el desarrollo del país. 3.6.-Energía química: Se requiere de energía para unir los átomos entre si. A esta energía se le llama energía química. A menudo, cuando se rompe la unión de los átomos. Se libera esta energía. Como cuando al digerir la comida se rompen uniones de átomos, liberando energía que el cuerpo almacena y usa.

PRINCIPALES FORMAS DE ENERGIA •

Energía Mecánica.

Por ejemplo, aquella que poseen los cuerpos en movimiento, o bien la interacción gravitatoria entre la Tierra y la Luna. •

Energía Electromagnética.

Generada por campos electrostáticos, campos magnéticos o bien por corrientes eléctricas. •

Energía Química.

Se origina por las reacciones químicas entre las sustancias; proporciona capacidad para efectuar un trabajo, por ejemplo: la dinamita, una batería de automóvil, una pila para radio, etcétera. •

Energía Metabólica.

Es la generada por los organismos vivos gracias a procesos químicos de oxidación como producto de los alimentos que ingieren.

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Energía calorífica.

Es la que se transmite entre dos cuerpos que se encuentran a diferente temperatura. La proporciona el calor; por ejemplo, una parrilla eléctrica, el vapor para mover una locomotora, etcétera. El calor también tiene por efecto cambiar el estado de los cuerpos y, al aumentar su temperatura, los sólidos se vuelven líquidos (fusión) y los líquidos hierven (ebullición) y se evaporan. No hay que olvidar que la energía adopta sucesivamente varias formas antes de convertirse en calor, que es una forma degradada de energía.

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Energía eléctrica.

Es la que se produce por el movimiento de electrones a través de un conductor. mueve máquinas, enciende lámparas, calentadores, motores, etcétera, es originada por un flujo de electrones a través de un conductor eléctrico. Se puede obtener energía eléctrica a través de cualquier otra forma de energía. Prácticamente se explota la energía hidráulica de saltos y ríos, o bien la energía térmica de la combustión de hidrocarburos; incluso la energía solar se aprovecha para suministrar electricidad a. ingenios espaciales. El único inconveniente que presenta la energía eléctrica es no tener un medio cómodo para almacenaría.

La energía cinética es la derivada del movimiento de las partículas materiales, mientras que la energía poseída por los cuerpos en virtud de sus posiciones o configuraciones se conoce como potencial. Un martillo, por ejemplo, utiliza su energía cinética para vencer las fuerzas de rozamiento que se oponen a la penetración del clavo. Sin embargo, los saltos de agua transforman la diferencia de energía potencial, debida a las distintas alturas o distintas con respecto al centro de la Tierra, energía eléctrica.

Energía cinética [De la ec. (7.27) se deduce que la fuerza tangencial es FT = mdv/dt. Por tanto

ya que v = ds/dt, según la ec. (5.23). Por consiguiente la integral que aparece en la ec. (8.5) representando el trabajo total es

(8.11) donde vB es la velocidad de la partícula en B y vA la velocidad de la partícula en A. El resultado (8.11) indica que cualquiera que sea la forma funcional de la fuerza F y la trayectoria seguida por la partícula, el valor del trabajo W efectuado por la fuerza es siempre igual a la diferencia entre las magnitudes de evaluadas al final y al comienzo de la trayectoria. Esta importante magnitud, llamada energía cinética, se designa por Ek. Por consiguiente

(8.12) pues p = mv. La ec. (8.11) puede expresarse entonces en la forma (8.13) que en palabras puede traducirse así: el trabajo efectuado sobre una partícula es igual al cambio producido en su energía cinética

Energía potencial

[Una fuerza es conservativa si su dependencia del vector posición r o de las coordenadas x, y, z de la partícula es tal que el trabajo W puede ser expresado como la diferencia entre los valores de una cantidad Ep(x,y,z) evaluada en los puntos inicial y final. La cantidad Ep(x,y,z) se llama energía potencial, y es una función de las coordenadas de las partículas. Luego, si F es una fuerza conservativa,

Siempre se cumple que Ek = 1/2mv2 Para satisfacer la ec. (8.17) es necesario que (8.21) porque entonces

de acuerdo con la ec. (8.17). ..., podemos escribir en lugar de la ec. (8.21)

En una dimensión

(45) de donde se obtiene por derivación

La segunda ley de Newton para este sistema es:

La ecuación (3) es una expresión perfectamente general para el trabajo mecánico total efectuado por el cuerpo rígido en traslación, y la ecuación no se basa en suposiciones con respecto a la naturaleza de la fuerza F. Sin embargo, F se considera convenientemente como la suma de dos tipos de fuerzas, fuerzas de cuerpo FB y fuerzas superficiales FS.

F = FB + FS

(4)

Las fuerzas de cuerpo se llaman así porque actúan en todo el volumen de un sistema; las fuerzas superficiales actúan sobre un área de la superficie limitante de un sistema. Por (2) y (4), entonces, el trabajo total puede considerarse:

W = WB + W S

(5) (6)

(7) Donde

Las fuerzas de cuerpo son fuerzas conservativas. Esto significa que se pueden derivar de una función potencial V(l), la cual depende sólo de la ubicación del sistema, por medio de diferenciación con respecto a la coordenada de posición. Así, para el siguiente caso:

Principio de conservación de la energía

[Cuando la fuerza que actúa en una partícula es conservativa, se puede combinar la ec. (8.17) con la ecuación general (8.13), lo que nos da Ek,B - Ek,A = Ep,A - Ep,B o sea

(Ek + Ep)B = (Ek + Ep)A

(8.27)

La cantidad Ek + Ep es llamada la energía total de la partícula y designada por E; esto es, la energía total de una partícula es igual a la suma de su energía cinética y su energía potencial, o sea (8.28) La ec. (8.27) indica que cuando las fuerzas son conservativas la energía total E de la partícula permanece constante. ya que los estados designados por A y B son arbitrarios. Así, es posible escribir para cualquier posición de la partícula,

E = Ek + Ep = const.

(8.29)

En otras palabras, la energía de la partícula se conserva. (Alonso y Finn, 1, 219)] [En el caso general del movimiento rectilíneo la energía potencial depende solamente de una coordenada, digamos x, y la ec. (8.28) para la conservación de la energía es

(8.31) donde E, la energía total, es una constante. (Alonso y Finn, 1, 220-1)]

Unidades de medida de energía [editar] La unidad de energía en el Sistema Internacional de Unidades es el Julio, que equivale a Newton x metro. Otras unidades:

1. Caloría Es la cantidad de energía térmica necesaria para elevar la

temperatura de un gramo de agua de 14,5 a 15,5 grados centígrados. 1 julio equivale a 0,24 calorías. 2. La frigoría es la unidad de energía utilizada en refrigeración y es

equivalente a absorber una caloría. 3. Termia prácticamente en desuso, es igual a 1.000.000 de calorías o a 1

Mcal 4. Kilovatio hora (kWh) usada habitualmente en electricidad. Y sus

derivados MWh, MW•año 5. Caloría grande usada en biología, alimentación y nutrición = 1 Cal = 1

kcal = 1.000 cal 6. Tonelada equivalente de petróleo = 41.840.000.000 julios = 11.622 kWh. 7. Tonelada equivalente de carbón = 29.300.000.000 julios = 8138.9 kWh. 8. Tonelada de refrigeración 9. Electronvoltio (eV) Es la energía que adquiere un electrón al ser

acelerado por una diferencia de potencial en el vacío de 1 Voltio. 1eV = 1.602176462 × 10-19 julios 10. BTU, British Thermal Unit, 252,2 cal = 1.055 julios