Formas de energía. Energía Térmica

Transcripción

1 Formas de energía Las propiedades de la energía se manifiestan de modos diferentes, es decir, a través de las diferentes formas de energía que conocemos. Las formas de energías pueden clasificarse en: térmica, mecánica, eléctrica, radiante, nuclear y sonora. Energía Térmica Cuando hablamos de energía, uno de los primeros eventos que se nos ocurre es el calor, es decir, energía térmica. Esto se manifiesta cuando hay una diferencia de temperatura entre dos cuerpos. En este caso, la energía se transmite siempre del cuerpo que tuviera la temperatura más alta para aquel o aquellos que la tienen más baja (por ejemplo: cuando encendemos el calentador térmico para calentar el agua del baño).

2 Energía mecánica Se manifiesta por la transmisión del movimiento a un cuerpo. Cuando pedaleamos en una bicicleta estamos transfiriendo energía mecánica a las ruedas, haciendo que giren en su circuito. Otros ejemplos son la energía hidroeléctrica, proveniente del agua de los ríos, y la energía éolica, proveniente del aire: cuando el agua acciona las turbinas y el viento hace girar un aerogenerador. Energía eléctrica El material que constituye el cuerpo se compone de partículas, llamadas átomos. Estas, a su vez, están compuestas de incluso pequeñas partículas, protones y neutrones, que forman el núcleo y también los electrones que circulan alrededor del primero. Dependiendo de su naturaleza, un átomo puede ganar o perder electrones para otros átomos. Este movimiento requiere la transferencia de una cantidad de energía, que se conoce como energía eléctrica. El flujo de electrones en sí es la corriente eléctrica. A medida que haya más electrones moviéndose en el mismo espacio, mayor es la intensidad de la corriente. Algunos materiales transfieren los electrones con mayor facilidad que el resto, esto es, materiales conductores y no conductores específicamente. Energía radiante No siempre se reconoce como una forma de energía. La energía radiante se manifiesta en forma de luz, o de radiación, y se transmite a través de las ondas electromagnéticas (por ejemplo, la energía solar). El calor de una chimenea, a menudo asociado sólo a la energía

3 térmica, es también un buen ejemplo, pues las llamas de la chimenea transmiten la radiación, haciendo que sintamos el calor. Podemos encontrar la energía radiante también en los objetos que utilizamos en nuestro día a día (por ejemplo, microondas, ondas de televisión, radio ). La principal diferencia, relativa a la energía térmica, mecánica y eléctrica, es que no existe necesariamente un vehículo para concretizar su transferencia, una vez que la energía radiante se expande en el vacío. Energía química El enlace molecular contiene una cierta cantidad de energía, que varía con la naturaleza de los átomos implicados, lo que da el nombre de energía química. Los ejemplos más comunes de explotación de las energías renovables son las pilas y baterías. Debe tenerse en cuenta que la energía química da lugar a la vida y permite el desarrollo de los seres vivos. De hecho, los alimentos que son consumidos para el crecimiento de las células y para los movimientos realizados pasa por reacciones químicas que liberan energía. La fotosíntesis es otro ejemplo, ya que permite que las plantas puedan almacenar la energía de las moléculas de radiación absorbidas -como la glucosa- que se utilizan posteriormente en el proceso de la respiración y el crecimiento. Energía nuclear Es la energía liberada durante la fusión o fisión de los núcleos atómicos. La cantidad de energía que puede obtenerse a través de estos procesos es mucho mayor que la que puede obtenerse mediante procesos químicos que implican solamente

4 las regiones exteriores de los núcleos, es decir, sólo intervienen en los enlaces intermoleculares (espacio existente entre moléculas) y no intramoleculares (restringido al interior de la estructura de una sola molécula). En la fisión, un átomo de un elemento es dividido, produciendo dos átomos más pequeños de elementos diferenciados. Ya en la fusión, dos átomos pequeños se combinan dando un átomo mayor, constituyendo un elemento distinto. En ambos casos, la masa de los productos (elementos extremos) es menor que la masa inicial de los elementos, y la diferencia se convierte en energía. La fisión de 1 kilogramo de uranio 235 libera un promedio de 2,5 neutrones por cada núcleo de división. A su vez, estos neutrones van a ocasionar vertiginosamente la fisión de más átomos, que liberarán más neutrones y así repetidamente, iniciando una auto-sustentad fisión nuclear, que da el nombre de la reacción en cadena, que da como resultado la liberación continua de energía. El potencial, ya sea de fisión o fusión, es tan grande que incluso la reacción espontánea de 1 kilogramo de material, puede derivar en la devastadora explosión de energía de una bomba atómica. La velocidad de desintegración es más rápida cuando hay una gran cantidad de material presente, y el tiempo que tarda la mitad del material a desintegrarse radiactivamente se conoce como vida media. La mitad del material restante se desintegrará durante otra vida media, otro 50% restante en otra vida media y así sucesivamente. Los materiales altamente radiactivos tienden a tener vidas medias cortas, mientras que el menos radiactivo puede tener vida media de miles de años. En los reactores nucleares y durante las pruebas con armas nucleares se producen materiales de media vida, es decir a corto plazo, fuertemente

5 radiactivos. La radiactividad se mide por la frecuencia a la que la desintegración tiene lugar sustancia radiactiva. Las unidades que la expresan son Curie (c), rad, rem, roentgen (R), gray (Gy), sievert (Sv) y becquerel (Bq). Energía sonora La energía acústica o sonora es un tipo de energía que puede ser detectada por el oído. El sonido viaja a nuestros oídos como ondas sonoras, que son vibraciones en el aire. La energía del sonido se convierte en señales eléctricas en el oído interno, siguiendo por los nervios en el cerebro y, por tanto percibiendo el sonido. El sonido es la propagación de una frente de compresión mecánica u onda mecánica longitudinal; mencionada onda se programa de forma circuncéntrica, apenas en medios materiales, por ejemplo en el agua, metales y otros materiales. En el vacío no hay sonido.