Energía

Concepto: Magnitud física que tradicionalmente se define como la capacidad de cuerpos y sistemas para realizar un trabajo y que disminuye en una proporción igual a la cantidad de trabajo generado por el cuerpo o sistema. Adopta diversas formas y puede transformarse de una en otra(Conversión de la energía), pero no se crea ni se destruye(principio de conservación de la energía). Las unidades empleadas en su medición son: el Julio o Joule; el electronvoltio o ergios; y el kilovatio-hora o kgrm.

Diferentes tipos de energía

Energía Atómica: Energía que contiene los átomos que constituyen la materia parte de la cual puede liberarse y ser utilizada. Se puede liberar en forma de radiación electromagnética o como energía cinética de las partículas emitidas. La manera en que la energía atómica se manifiesta en la naturaleza es la radioactividad.

Energía calórica: Es una de las diversas manifestaciones de energía considerada la una de las menos nobles puesto que su transformación en otros tipos de energía implica perdidas relativamente grandes.

El calor es una forma de energía que puede transformarse en trabajo. Entre el calor y el trabajo existe una equivalencia. Esa equivalencia nos dice que una Caloría equivale aproximadamente 427 kilogametros. El valor numérico de esa equivalencia se llama " equivalente mecánico del calor"(E).

Energía Cinética: Energía mecánica que poseen todos lo cuerpos en movimiento por el solo hecho de estar dotados de una masa y de una velocidad dadas y de las cuales depende. La energía cinética puede ser de traslación(Cuando el movimiento es rectilíneo), o de rotación(cuando el movimiento es de giro).

Energía de Activación: Es la energía necesaria que hay que desarrollar para vencer la barrera de las fuerzas electrostáticas que se oponen a la aproximación de nucleones.

Esta energía es puesta en juego para provocar las reacciones nucleares en los siguientes casos: Fusión de elementos livianos y fusión de elementos pesados.

Energía de Canje: Proceso mediante el cual se comporta un 90% de la energía de enlace entre dos átomos de hidrogeno.

Energía de Desintregacion: Perdida de masa que aparece en forma de energía cuando en una desintregacion radioactiva la masa del elemento inicial es superior a la suma de las masas de los diferentes elementos o de las diferentes partículas de la reacción.

Energía de Desintregacion Alfa: Energía liberada en una desintegración

Energía de Desintegración Beta: Energía liberada en una desintegración

Energía de Disociación: Es la energía que se requiere para la disociación de una molécula. Se expresa generalmente en electron-voltios. También es una energía que hay que aportar para la ruptura de un enlace.

Energía de electrovalencia o unión polar: Es la energía que se requiere para separar las partículas positivas de las negativas, en el seno de un átomo o de una molécula.

Energía de enlace o energía de ligadura o energía de unión: Energía mínima necesaria que permite la extracción de una partícula del sistema al que pertenece. También es la energía mínima necesaria para descomponer un determinado sistema.

Energía de Excitación: Cantidad mínima de energía necesaria para lograr que un sistema cuántico pase de su estado fundamental al estado excitado al que se desea llevarlo.

Energía de Fisión: Energía de repulsión electrostática entre los dos núcleos formados en la excitación.

Energía de Ionización: Energía que debe ponerse en jugo para arrancar un electrón(primera ionización), o varios electrones planetarios de un átomo originariamente neutro.

Energía de Ligadura: La masa de un núcleo es menor que la suma de las masas de sus constituyentes(protones y neutrones), considerados en estado libre.

Energía de Ligadura del Neutrón: Energía necesaria para arrancar un neutrón del núcleo.

Energía de Metabolismo: Es el desprendimiento de calor motivado por los procesos químicos que tienen lugar en el organismo como resultado de las hidrólisis y degradación de los alimentos(metabolismo basal).

Energía de Pared: Es la energía por unidad de superficie contenida en el dominio de la pared de Bolch existente entre dos regiones de un material ferromagnetico, imantadas en sentidos opuestos.

Energía de Resonancia: Es la energía de un neutrón que puede ser captado o dispersado en un nivel de resonancia en un núcleo que se encuentra en sus inmediaciones.

Energía de Separación: Es la que en los núcleos es requerida par arrancar uno de sus nucleones y cuya magnitud es diferente para protones y neutrones.

Energía Eléctrica: Es la energía proporcionada por la corriente eléctrica, es decir, por el movimiento de electrones en la superficie de un conductor. La energía eléctrica se obtiene primeramente en forma de corriente alterna que es transformada en corriente de alta tensión con objeto de poder transportarla sin grandes perdidas, para ser nuevamente transformada en corriente de baja tensión para su uso directo.

Energía Electromagnética: Es la que, transportada por una radiación electromagnética, puede manifestarse de dos maneras. Se puede transformar en energía cinética de las cargas eléctricas situadas en su zona de influencia, y que puede llegar a convertirse en calor(efecto__joule); o se puede transformar en mecánica(motor eléctrico), ya propagándose como energía radiante, en forma de ondas electromagnéticas, fuera del medio donde se origina, y que puede transformarse finalmente en luz, sonido o similares, o bien emitir partículas a escala atómica.

Energía en Reposo: Es la que tienen los cuerpos en estado de reposo y que se debe a su masa.

Energía Eólica: Es la energía que poseen las corrientes del viento en su movimiento por la tierra. Se emplea en molinos de viento, que la transforma en energía mecánica utilizable de diversas maneras(molido de cereales, accionamiento de bombas hidraulicas, etc).

Energía Geotérmica: Es la energía procedente de los fenómenos térmicos del interior de la corteza.

Energía Gravitatoria: Es la energía propia de los campos gravitatorios, que puede resolverse en trabajo(energía potencial).

Energía Hidráulica: Es la energía potencial contenida en los cursos de agua en la cual, a medida que desciende, se transforma en cinética. La energía hidráulica puede ser transformada en energía eléctrica en los turbo generadores de las centrales hidroeléctricas.

Energía Interna: Es un cuerpo que posee cierta cantidad de calor, de acuerdo con la teoría cinética, las moléculas que la constituyen se hallan en vibración y poseen una energía cinética denominada "energía cinética interna".

Por otra parte, dado que estas moléculas, que por su acción gravitatoria tienden a unirse, se separan como consecuencia de la vibración ante dicha y de los subsiguientes choques que tienen lugar entre ellas, por lo que sus posiciones medidas se ubican a mayores distancias de las que habría de no existir la citada vibración. Por tanto, para conseguir esa mayor separación ha sido necesario realizar un cierto trabajo que se denomina "energía potencial interna".

La suma de la "energía cinética interna" y la "energía potencial interna" constituyen la "energía interna total".

Energía Intrínseca: Es la cantidad de energía que posee un sistema en reserva.

Energía Libre: Es una magnitud energética cuya disminución es un proceso organizado a temperatura y presión constantes es igual al trabajo máximo útil producido por el sistema.

Energía libre de Helmholtz o función de Helmholtz: Nombre con que se designa la función termodinámica que relaciona la energía interna(U), la entropía(S) y la temperatura absoluta(T) mediante la expresión F= U - TS.

Energía Luminosa: Es la que transporta los rayos de luz, y por extensión cualquier campo de radiación; es decir, energía intrínseca de los campos de fuerza.

Energía Maremotriz: Es la energía mecánica que poseen las aguas de los mares en su movimiento de flujo y reflujo, cuando tienen lugar las mareas. Su aprovechamiento se lleva cabo en las centrales de electricidad maremotrices, mediante la adecuada disposición de esclusas y turbogeneradores que son movidos por las aguas en el citado desplazamiento.

Energía Mecánica: Es la suma de la energía cinética y potencial de un cuerpo o un sistema y que es una constante para este a lo largo del tiempo.

Energía Nuclear: Energía atómica.

Energía Potencial: Es la energía que esta dotado de una partícula o cuerpo por el simple hecho de hallarse situada en el espacio físico, generalmente en el interior de un campo y que en función de este puede ser: eléctrica, magnética y gravitatoria.

Esta energía en cuanto el cuerpo se desplaza bajo la acción del centro gravitatorio, va disminuyendo, al tiempo que el cuerpo pierde altura, y transformándose en energía cinética.

Energía Radiante: Es la energía que se transmite por radiación y en todas direcciones a partir de su punto de origen. Es proporcionada por las estufas y los radiadores de calefacción, la totalidad de la energía empleada en radioemisiones, etc.

Energía Relativista: Es la que tiene un cuerpo que se mueve a velocidades próximas la de la luz y cuyo valor se expresa en la teoría de la relatividad con la expresión:

Donde M(es la masa), C(la velocidad de la luz), y V(la velocidad del cuerpo).

Energía Renovable: Es ambiental y se obtiene de fuerzas inagotables o renovables. En ella se emplea la fuerza del viento, el agua, el sol y la fuerza de las mareas y el oleaje.

Energía Reticular: Energía necesaria para separar hasta el infinito los iones de un cristal.

Energía Solar: Es el flujo energético de radiaciones electromagnéticas de todas las longitudes de onda proyectada al espacio. La utilización de esta energía consiste en transformarla directamente en energía eléctrica, proceso que se consigue con el empleo de células fotoeléctricas que montadas convenientemente, pueden proporcionar una potencia útil para mover maquinas o activar instrumentos.

Energía Térmica: Energía Calorífica

Energía Termonuclear: Energía liberada en un proceso de fusión.

Energía Umbral: Energía requerida para desatar una reacción nuclear o para hacer franquear a un corpúsculo una barrera de protección.

Energía Vibracional: Es la energía motivada por la vibración relativa de dos átomos contiguos en una molécula.

Conservación de la Energía

En el sistema formado por la tierra y un cuerpo de masa m cualquiera, siempre que no actúe otra fuerza distinta a la de la gravedad, la energía potencial del cuerpo en cuestión es el trabajo que realizaría la gravedad en transportar dicho cuerpo desde su posición hasta el centro gravitatorio de nuestro planeta, o viceversa, el trabajo necesario para llevarlo desde ahí hasta el punto relativo a la energía potencial considerada.

Dejando caer libremente desde una altura (h), el cuerpo adquiere la velocidad (v) y su energía cinética vale 1/2m

Su energía potencial ha disminuido en mgh, que es el valor que ha adquirido su energía cinética durante el recorrido de (h) o, lo que es lo mismo la distancia por recorrer hasta el centro de gravedad de la tierra ha disminuido en (h). Por lo tanto resulta que la energía cinética adquirida es igual a la energía potencial desarrollada, de manera que , siendo C un valor constante. Este es el principio de la conservación de la energía mecánica. Por lo tanto resulta que tanto como la energía cinética como la potencial son las dos formas de la energía mecánica y que si no existe intercambio energético entre el cuerpo y el exterior su suma es constante.

Cuantificación de la Energía

La energía radiante no se considera como una función continua que pueda adoptar cualquier valor, sino que se supone formada por la suma de cuantos o unidades de energía de carácter paramétrico.

Max Plank supuso el cuanto (e) como una magnitud función de la frecuencia (y) de la radiación. Esta magnitud esta relacionada por el factor de proporcionalidad (h), conocido como constante de Plank, de tal modo que .

Este concepto que había sido aplicado a la luz en un principio, lo fue mas tarde a los fenómenos fotoeléctricos y atómicos.

Curva de Energía

Es el espectro de la energía de un foco luminoso, en donde la ordenada es proporcional a la energía de la banda especifica de longitudes de onda.

Fuentes de Energía

A través de la historia del hombre, este dispuso en un principio como fuentes de energía de sus propias fuerzas musculares, de la de ciertos animales, del viento y de las aguas en movimiento. A partir del siglo XVIII empezó a usarse la hulla. En el siglo XX se obtuvieron dos grandes fuentes de energía: la hidroeléctrica y el petróleo. Después de la II Guerra Mundial se utilizó la energía nuclear.

El petróleo y el gas natural son fuentes perecederas cuya desaparición debe preverse. Una fuente de energía cada vez mas utilizada es la energía solar que presenta interesantes aplicaciones en suministros de agua caliente a las viviendas, producción de electricidad e incluso aplicada a vehículos automotores. Otros medios de fabricar electricidad son la energía eólica, con instalaciones adecuadas, y las centrales maremotrices, que aprovechan los movimientos de las mareas en zonas costeras adecuadas.

Las fuentes de energía perecederas van siendo sustituidas con por la energía atómica y la solar, prácticamente inagotables.

Nivel de la Energía

Es el valor determinado de la energía potencial adquirida por una partícula atómica o subatómica.

Transporte de la Energía

Son los métodos empleados para el traslado de la energía hasta el lugar preciso donde se la necesita, con la menor perdida posible, ya que en todo transporte de energía se produce una perdida de parte de la misma. Para eso se debe procurar que la distancia a salvar sea lo mas corta posible.