La energía es aquello que permite llevar a cabo una acción o producir alguna transformación.
A cada uno de los modos en que la energía puede manifestarse se lo denomina formas de energía.
Para mantenernos vivos, para poner en movimiento un vehículo, para hacer funcionar un artefacto eléctrico, y en general, para realizar cualquier tipo de acción, es necesario el aporte de alguna forma de energía.
La energía sufre transformaciones. Muchos cambios pueden observarse en nuestra realidad cotidiana; el agua se evcapora, vibran los vidrios de una ventana por el sonido de un parlante, un trozo de hierro se cubre con una capa de óxido, el viento desplaza las nubes, etc.
Las transformacciones de la energía
Es posible pasar de una forma de energía a otra.
La energía que llega a nuestras casa como electricidad puede convertirse en luz y calor por medio de una lamparita. A la primera la llamamos energía lumínica y a la segunda energía térmica. Si la electricidad circula por una radio, su energía se transforma en energía sonora, es decir, el sonido. Si la electricidad se usa para hacer funcionar un ventilador, se convierte en energía cinética (energía en movimiento).
La conversión de una forma de energía a otra es una transformación de energía. La energía cinética de un camión proviene de la transformación de la enrgía química.
Principio de conservación de la energía
La energía no se crea ni se destruye, se transforma.
Fuentes naturales de energía
Hace más de cien mil años atrás, el hombre empezó a utilizar la energía proveniente del fuego y más tarde la que brindaban los animales, ya que comenzaron a domésticarlos y a usarlos como transporte.
Unidades de energía
Desde que se estudia la energía, se ha utilizado diferentes unidades para medirla. La unidad de medida más aceptada en la actualidad es el joule. En algunas actividades suele utilizarse el kilojoule.
El trabajo
Cuando se produce una transformación de energía, los científicos consideran que se realiza un trabajo. Un motor realiza su trabajo sobre un vehículo cuando lo pone en movimiento.
La energía cinética
La energía cinética depende de la rapidez del cuerpo y de la masa. Esta enegía es la que posee el cuerpo por su estado de movimiento, o bien, es el trabajo capaz de realizar gracias a su estado de movimiento.
La energía potencial gravitatoria
la energía potencial gravitatoria va a depender de la atracción que ejerce la Tierra por acción de la gravedad, es decir, que va a estar influenciada por las fuerzas gravitatorias.
En la imágen de la izquierda la persona realiza un trabajo.En la imágen del centro vemos mayor energía potencial.
En la imágen de la derecha la energía potencial se transforma en energía cinética.
la energía potencial gravitatoria de un cuerpo es mayor cuanto más alto está en relación con el piso. Cuando desciende, la enrgía va disminuyendo. Simultáneamente, su energía cinética va aumentando porque adquiere mayor rapidez.
La energía potencial elástica
Si alguna vez han jugado con un elástico o con un resorte, habrán notado que ambos regresan a su posición original, cuando se los estira y se deja sus extremos en libertad. Mientras que estos objetos están estirados, arqueados o comprimidos, hay una forma de energía que permanece en ellos y que también es una enrgía en potencia. A esta forma de energía se la llama energía potencial elástica.
Formas de guardar energía
También encontramos la energía química. La nafta, el gasoil y otros combustibles como el papel, la madera y el carbón son algunos ejemplos, ya que cuando alguno de ellos se quema, es decir, cuando entra en combustión libera energía en forma de calor.
La energía química de los combustibles también proviene de la energía solar. Las plantas crean nueva materia viva a través de la fotosíntesis; transforman la enrgía solar en energía química y producen las moléculas orgánicas o nutrientes que les va a permitir crecer y desarrollarse.
Los seres vivos obtienen energía a partir de los alimentos mediante una reacción química llamada respiración celular que rompe las uniones de las partículas que constituyen los alimentos ingeridos para degradarlas y obtener la energía que contienen.
Una diferencia importante entre la combustión y la respiración celular es que en la primera, la liberación energética es violenta. En cambio, en la respiración celular, la liberación de energía es más lenta, porque esta controlada por el organismo de acuerdo con sus necesidades. Otra diferencia es que en la combustión suele liberarse energía lumínica y esto no sucede es la respiración celular.
Otro caso de almacenamiento de energía es el de la pilas y las baterías. Por eso cuando se las conecta adecuadamente, tanto pilas como baterías comienzab a dae energías que pueden utilizarse para que funcione un aparato eléctrico. En la Naturaleza existen muchas otras formas de acumular energía. Una parte de la energía emitida por el Sol, por ejemplo,es almacenada en la atmósfera terrestre y en los océanos. A ello se debe que haya vientos y, en general, que se produzcan los distintos fenómenos que determinan el clima. Por la misma causa tiene lugar el llamado "ciclo del agua" en el cual, el agua circula permanentemente y cambia de estado. Así como se evapora en ciertos lugares, hay otros en los que se puede transformar en nieve o lluvia.
La energía eléctrica
El mundo necesita enormes cantidades de energía que se utiliza en la vida diaria. Esa energía nos llega en forma de gas y sobre todo en forma de electricidad que se obtiene a partir de ciertas fuentes naturales.
Las formas de energía más conocidas son la solar, la eólica y la hidroeléctrica. Esta última utiliza el desplazamiento de las corrientes de agua. Para producir electricidad también se aprovecha la energía química de algunos combustibles y la energía nuclear.
Las centrales térmicas
Las primeras centrales térmicas se construyeron a fines del siglo XIX. Funcionan con la energía provista por la combustión. El calor liberado se emplea para producir vapor, con el que se pone en movimiento las paletas de una turbina que, a su vez, pone en funcionamiento un generador, máquina que convierte la energía cinética en electricidad.
Las centrales hidroeléctricas
En estas centrales se aprovecha la energía cinética de los ríos correntosos. Por eso se construyen represas que retienen el agua a varios metros de altura sobre el nivel inferior, para lo cual es necesario inundar zonas extensas. De esta manera el agua adquiere energía potencial, que se va transformando en energía cinética cuando se la libera y se la deja caer. Esa energía es utilizada para accionar las paletas de una turbina, que a su ves, mueve un generador que convierte la energía cinética en electricidad, de una forma similar a lo que sucede en las centrales térmicas.
Las centrales nuclearesLas centrales nucleares son un tipo de central térmica. En ellas la energía se obtiene a partir del tipo de reacciones, que se llevan a cabo en el núcleo de los átomos de dos elementos metálicos: uránio y plutónio. Sus núcleos formados por neutrones y protones, se rompen desintegrándose en núcleos más livianos. Después de esa transformación, la masa final es algo menor que la masa original y la masa desaparecida se convierte en energía. Con la energía liberada se produce vapor, y éste se utiliza para hacer girar las paletas de las turbinas que accionan los generadores de electricidad.
Las centrales nucleares son muy cuestionadas por las organizaciones ambientalistas porque producen desechos sumamente peligrosos para la vida. Para evitar accidentes, el funcionamiento de ella es controlado permanentemente por organizaciones especializadas.
Fuentes alternativas de energía
Ante el gran consumo de energía, se está investigando formas de aprovechar otras fuentes naturales como las mareas, el calor interno de la Tierra y la energía cinética presente en las olas. Estas fuentes energéticas, aún sumadas al aporte de los generadores eólicos, tienen una capacidad de generar electricidad.
La energía mareomotriz se basa en el fenómeno de las mareas, que son movimientos ascendentes y descendentes del mar, provocados por la acción conjunta de la atracción gravitatoria lunar y solar.
Los paneles solares toman la energía lumínica del Sol y la transforman en electricidad. Con el mismo principio de funcionamiento existen unos pequeños dispositivos que se utilizan frecuentemente para accionar relojes o calculadoras.
La energía geotérmica proviene del interior de nuestro planeta que se encuentra a altas temperaturas debido a complejos fenómenos de liberación de energía.
