Back to the topics list

conservacion de energia

La definición más simple de energía es "la capacidad de realizar un trabajo". La energía es cómo cambian y se mueven las cosas. Está en todas partes a nuestro alrededor y toma todo tipo de formas. Se necesita energía para cocinar la comida, conducir a la escuela y saltar en el aire. Se requiere energía para la evolución de las formas de vida en la Tierra. Hay varias formas de energía: calor, eléctrica, química, nuclear, etc.

¿Qué es la Ley de Conservación de la Energía?

La Ley de Conservación de la Energía establece que la energía no se puede crear ni destruir, sino que se puede cambiar de una de sus formas a otra. Si se tienen en cuenta todas las formas de energía, la energía total de un sistema aislado siempre permanece constante.

Esto significa que en un sistema aislado como el universo, si hay una pérdida de energía en alguna parte del mismo, debe haber una ganancia de una cantidad igual de energía en alguna otra parte del universo. La energía cambia de forma, pero la cantidad total de energía en el universo permanece igual.

Cuando usamos energía, no desaparece, sino que cambia de una forma de energía a otra. Por ejemplo, el motor de un automóvil quema gasolina y convierte la energía química de la gasolina en energía mecánica. Otro buen ejemplo de la ley de conservación de la energía son las células solares que transforman la energía radiante en energía eléctrica.

Cuando observamos conversiones de energía en nuestra vida diaria, puede parecer que la energía desaparece constantemente. Por ejemplo, si pateamos un balón de fútbol por el suelo, le damos energía cinética. Rodará por un tiempo pero eventualmente se detendrá. Consideremos lo que podría haberle sucedido a la energía cinética de la pelota. A medida que la pelota rueda, se frota contra el suelo. Parte de la energía cinética se convierte en calor como resultado de la fricción. Parte de la energía de la pelota también se transforma en energía sonora que puedes escuchar mientras la pelota se mueve. Aunque la pelota pierde energía cinética, la cantidad total de energía en el universo no disminuye. La pelota pierde energía pero esta energía se transfiere a otras partes del universo. Se conserva la energía; no se puede crear ni destruir. Aunque en muchos casos puede parecer que se gana o se pierde energía, en realidad sólo cambia de forma.

La conservación de la energía es un equilibrio de energía en el universo. Cuando se patea una pelota de fútbol, la patada transfiere una cierta cantidad de energía. La pelota gana la misma cantidad de energía, principalmente en forma de energía cinética. Sin embargo, la energía cinética de la pelota disminuye a medida que parte de esa energía se convierte en energía sonora y calor por la fricción entre la pelota y el suelo. De acuerdo con la Ley de Conservación de Energía, la cantidad de energía que un jugador de fútbol le da a la pelota al patear es igual a la energía que gana la pelota. A su vez, la energía que pierde la pelota es igual a la cantidad de energía que se transfiere al universo en forma de energía sonora y calor a medida que la pelota se ralentiza.

Diferentes formas de energía

En términos generales, la energía se puede clasificar en dos categorías generales:

• La energía cinética es la energía de los objetos en movimiento.
• La energía potencial es la energía que se almacena

La energía puede tomar varias formas diferentes. Aquí hay unos ejemplos

• Química : la energía química proviene de los átomos y las moléculas y cómo interactúan.
• Eléctrico : la energía eléctrica se genera por el movimiento de electrones
• Gravitacional : los objetos grandes como la Tierra y el Sol crean gravedad y energía gravitacional.
• Calor : la energía térmica también se llama energía térmica. Proviene de la interacción de moléculas de diferentes temperaturas.
• Luz : la luz se llama energía radiante. La Tierra obtiene gran parte de su energía de la luz del Sol.
• Movimiento : todo lo que se mueve tiene energía. A esto también se le llama energía cinética.
• Nuclear : se pueden generar enormes cantidades de energía nuclear al dividir los átomos.
• Potencial : la energía potencial es la energía que se almacena. Un ejemplo de esto es un resorte que se presiona hasta el fondo. Otro ejemplo es un libro colocado en lo alto de un estante.

La unidad de medida estándar para la energía es el Joule, que se abrevia como J. Algunas otras unidades de medición de energía se utilizan: kilovatios-hora, calorías, Newton-metros, termias y pie-libra.

Transferencias de energía

La transferencia de energía tiene lugar cuando la energía se mueve de un lugar a otro. La energía puede moverse de un objeto a otro como cuando la energía de su pie en movimiento se transfiere a un balón de fútbol o la energía puede cambiar de una forma a otra. Cuando la energía de una batería se utiliza para alimentar un dispositivo electrónico, la energía química se transforma en energía eléctrica, que se mueve a lo largo de los cables. La energía se puede transferir a través de la luz, el sonido y el calor.

La energía se puede transferir como luz : la energía de la luz es la única forma de energía que podemos ver. La luz del sol ayuda a que las plantas crezcan y nos da comida para que la disfrutemos. La energía del sol también alimenta las células solares, que se pueden utilizar para generar electricidad.

La energía se puede transferir en forma de sonido : los conciertos ruidosos, las bandas de música o la música a todo volumen que llega a través de los altavoces a veces producen suficiente energía para que puedas sentir las vibraciones en tu cuerpo. La energía del sonido se transfiere cuando una onda de sonido viaja desde su fuente como un tambor a otro objeto. Si el sonido es lo suficientemente fuerte, las ondas crearán vibraciones muy intensas que puedes sentir en tu pecho.

La energía se puede transferir en forma de calor : cuando te sientas junto a una fogata, puedes sentir el calor calentar tu cuerpo. El calor puede pasar de objetos calientes a objetos más fríos.

Algunos ejemplos comunes de la ley de conservación de la energía son los siguientes

• Cuando un automóvil en movimiento golpea a un automóvil estacionado y hace que el automóvil estacionado se mueva, la energía se transfiere del automóvil en movimiento al automóvil estacionado.
• Las plantas verdes utilizan la luz solar para realizar el proceso de fotosíntesis. Les permite almacenar la energía en sus células. En este proceso, la energía de la luz se convierte en energía química que utilizan para su crecimiento y nutrición.
• Cuando encendemos el ventilador, la energía eléctrica se convierte en energía mecánica.
• En las centrales térmicas, la energía térmica se convierte en energía eléctrica. Sin embargo, el calor se genera a partir de la combustión de combustibles fósiles, que es una transformación de la energía química en energía térmica.
• Cuando detienes una pelota para que no ruede por el suelo, puede parecer que no hay conversión de energía, pero en realidad, absorbes la energía cinética de la pelota y la conviertes en energía potencial de calor.
• Incluso cuando empuja una silla para moverla de su posición estática, está utilizando la energía potencial almacenada en su cuerpo para realizar la tarea. Al principio, su energía potencial se transfiere a la silla. Luego se convierte en energía cinética, lo que finalmente hace que la silla se mueva de su posición.
• El agua puede producir electricidad. El agua cae del cielo, convirtiendo la energía potencial en energía cinética. Esta energía luego se usa para hacer girar la turbina de un generador para producir electricidad. En este proceso, la energía potencial del agua en una presa se puede convertir en energía cinética que luego puede convertirse en energía eléctrica.

Una consecuencia interesante de la ley de conservación de la energía es que significa que las máquinas de movimiento perpetuo del primer tipo no son posibles. En otras palabras, un sistema debe tener una fuente de alimentación externa para entregar continuamente energía ilimitada a su entorno.