Introducción
Todos los días, a todas horas vemos los efectos de la
energía, en el andar de un automóvil, el crecimiento de una planta, en la
construcción de un edificio (hecho por las máquinas y los seres humanos), entre
muchas otras.
Estas actividades tienen en común el uso de la energía, se
entiende por energía a la aptitud y capacidad que tiene un cuerpo de efectuar
un trabajo; la energía es una de las propiedades de la materia; todas las
formas de energía, incluido el trabajo, tienen las mismas unidades: Joules.
Un objeto es capaz de realizar trabajo si posee
energía. El trabajo es la transferencia de energía de una entidad hacia otra a
través de la acción de una fuerza aplicada sobre una distancia. Si va
a realizarse trabajo, el punto de aplicación de la fuerza debe moverse.
La energía puede verse expresada en los
cambios físicos de los objetos que podemos moldear, calentar y transportar
(todo esto es aplicando un tipo de energía). Y también se expresa en los
cambios químicos como la combustión de un papel.
Energía cinética
La energía cinética (Ec) es un tipo de energía ligada al
movimiento. Este tipo de energía depende de dos factores principalmente:
De la masa (m) y de la velocidad (v)
Y su fórmula es:
En algunos libros de física se denomina a la energía
cinética como T.
Algunos ejemplos de la vida cotidiana son: clavar con un
martillo un clavo en la pared para poner un cuadro o empujar un carrito del
supermercado.
Energía potencial (Ep)
Es la energía almacenada (se acumula) en un cuerpo y puede
estar en reposo, también se puede entender como una medida del trabajo que un
sistema puede entregar. Altura (h) de un cuerpo en reposo y su peso (P), se
obtiene:
Sabes
que P (peso) = mg, (m (masa), g (gravedad))
Luego reemplazando, obtienes:
Este tipo de energía se manifiesta de distintas formas:
mecánica, calorífica, eléctrica, radiante, nuclear, mecánica. Y pueden
transformarse unas en otras.
Energía térmica
Este tipo de energía se genera por
el movimiento de las partículas que constituyen la materia. Un cuerpo a baja
temperatura tendrá menos energía térmica que otro que esté a mayor temperatura,
es la manifestación de energía en forma de calor.
La energía térmica es la que puede
transmitirse de un cuerpo a otro por radiación (como es el caso de la energía
luminosa), conducción (si tocamos un trozo de hielo con la mano, parte de la
energía térmica de nuestra mano se transfiere al hielo, por eso tendremos sensación
de frío) o convección (las moléculas calientes se trasladan de un lado a otro).
Energía luminosa
Como su nombre lo indica proviene de
la luz del sol, es radiación electromagnética que se mueve a través de ondas.
El ejemplo más clásico y maravilloso
es el de la fotosíntesis, que permite la vida en este planeta. Otro ejemplo es
la bacteriorodopsina que permite a algunas bacterias retener la energía
luminosa y convertirla en energía química.
Esta energía presenta ventajas
importantes, ya que tiene un bajo costo en comparación con otro tipo de
energías, no contamina, no se agota y es respetuosa con el ambiente.
Energía eléctrica
Es una de las formas más comunes de energía, todos los días
prendemos un foco en nuestras casas, refrigeramos nuestros alimentos y
encendemos la computadora o la televisión. La energía eléctrica se transforma
en corriente eléctrica por medio de un conductor metálico y por la diferencia
de potenciales que produce un generador. Cada vez que accionamos un interruptor
de cualquier aparato lo que sucede es el cierre de un circuito eléctrico,
provocando el movimiento de electrones a través del conductor metálico, que se
irán desplazando por el movimiento de las cargas eléctricas. Esta energía puede
ser generada por otros tipos de energía como la luminosa (a través de celdas
solares), la térmica (quema de combustible como el petróleo) y la mecánica (a
través del movimiento de las olas).
Energía eólica
Es la energía del viento, se ha empleado desde hace muchos
años en bombeo de agua, molinos de viento para moler granos y en la actualidad
para generar electricidad. Esta energía, aunque no contamina, no se agota y es
respetuosa con el ambiente aún requiere avances tecnológicos importantes en lo
que se refiere a su almacenamiento y abaratar los costos. En México, en el
Istmo de Tehuantepec la producción de energía eólica es de 2,300 megawatts, con
los que se podrían iluminar un millón 800,000 hogares de Aguascalientes,
Morelos, Nayarit, Quintana Roo, Tlaxcala o Zacatecas durante un año.
Energía geodésica
Este tipo de energía se obtiene a partir de los procesos que
ocurren en el interior de la Tierra, energía que es liberada por medio de
procesos internos. Ejemplo de esto es el calor que existe en las capas internas
de la Tierra.
Energía química
Se refiere a la energía que surge de las reacciones
químicas, estas reacciones desprenden calor. La combustión del carbón, la del
petróleo y la de la leña son ejemplos de este tipo de energía, que como sabemos
causan graves problemas ambientales, incrementando el calentamiento global y
afectando a la salud humana, como con las estufas de leña que aún son
utilizadas en algunos hogares causando problemas respiratorios principalmente a
mujeres y niños; la comida también es un claro ejemplo de energía química, ya
que una vez que es procesada por el organismo se transformará en energía
natural (calorías). En México la energía que más se utiliza es la que proviene
de los hidrocarburos, conociendo las características de nuestro país, que tipos
de energía podríamos utilizar para hacer una transición a energías que sean
amigables con nuestro ambiente.
