Energía: qué es, tipos, propiedades, usos
¿Qué es la energía?
La energía es lo que hace que las cosas funcionen y que los seres vivos se muevan. Es la causa principal por la cual el ordenador se enciende, los aviones vuelan, la calefacción calienta y los automóviles nos permiten llegar a nuestro destino con rapidez y comodidad.
Pero la energía es también la causa por la cual nos despertamos cada mañana con ganas de hacer cosas y los niños crecen. Los seres humanos y los animales extraemos energía de los alimentos.
Las plantas también viven y crecen gracias a la energía, pero ellas la obtienen a través de un proceso químico que involucra el oxígeno y la luz del sol llamado fotosíntesis.
Fuentes primarias de energía
Aunque el hombre ha descubierto otras maneras de producir energía, aún seguimos utilizando las fuentes primarias: la luz del sol y los combustibles fósiles.
La luz del sol es la energía que sustenta toda la vida que existe en el planeta. Los combustibles fósiles, en cambio, se encuentran bajo la corteza terrestre y se formaron de la descomposición de restos de animales y plantas muertas en un proceso que duró millones de años.
De allí extraemos la gasolina que mueve automóviles y aviones, el carbón que necesitan para funcionar las plantas eléctricas y, por extensión, todos los aparatos electrónicos que usamos diariamente.
Tipos de energía
La energía se clasifica en varios tipos de acuerdo con la manera en que se obtiene o a la forma en que se manifiesta. Los principales son los siguientes:
Energía potencial
Es la energía contenida en un objeto. Por ejemplo, si sostengo un balón sobre la palma de mi mano este se mantiene quieto; pero al retirarla, la energía potencial del balón se transforma en energía cinética y el balón cae al suelo.
Otro ejemplo de energía potencial le tenemos al tensar la cuerda de un arco. Al soltar la cuerda, la energía potencial del arco se transforma en energía mecánica que pone a volar la flecha.
La energía potencial está relacionada con la fuerza de gravedad.
Energía mecánica
Es la capacidad de un objeto para generar movimiento. Por ejemplo, el motor de un automóvil aplica energía mecánica sobre dos ruedas o sobre cuatro, como consecuencia de lo cual el vehículo se mueve.
Otro ejemplo: cuando empujamos una carretilla es nuestro propio cuerpo el que ejerce la energía mecánica necesaria para que la carretilla ruede.
Desde el punto de vista de la física, la energía mecánica es el resultado de la suma de la energía potencial más la energía cinética.
Energía cinética
Es la energía que posee un cuerpo debido a su movimiento. Esta depende de su masa y de la velocidad. Mientras más pesado o más rápidamente se mueva un objeto, mayor será su energía cinética.
Esto se puede ilustrar a través de un ejemplo. Piensa en siguiente: ¿qué vehículo ocasionará mayor daño al chocar contra un árbol: un automóvil de dos puertas que se mueve a 200 kilómetros por hora, o un camión de carga pesada que se desplaza a 100 kilómetros por hora?
La respuesta es ambos causarían aproximadamente la misma destrucción. Aunque el automóvil es menos pesado que el camión, se desplaza al doble de la velocidad, lo que aumenta su energía cinética.
Por su parte, el camión, aunque se mueve más lento, tiene una mayor masa, lo que también aumenta su cantidad de energía cinética.
Como resultado, al momento de impactar contra un árbol los dos objetos liberan una cantidad casi igual de energía cinética.
Energía química
Cuando dos substancias químicas entran en contacto generan una reacción, en la cual algunos enlaces químicos se rompen mientras otros nuevos se forman. Durante este proceso se libera una cierta cantidad de energía, llamada energía química.
Un ejemplo de este tipo de energía lo hallamos en las baterías de todo tipo: las que alimentan al móvil, las que tienen los automóviles o las que ponemos en los mandos a distancia. En todos estos casos la energía se produce por una reacción química que tiene lugar en el interior de la batería.
Energía nuclear
Es el tipo que energía que obtenemos a partir de los núcleos de los átomos. Al bombardearlos con neutrones, los núcleos se rompen y dividen en dos núcleos más pequeños. Durante la ruptura producen una enorme cantidad de energía nuclear.
Energía eléctrica y hidroeléctrica
La energía eléctrica es aquella con la que funcionan todos los aparatos electrónicos, desde un elevador hasta un bombillo. Es producida en plantas nucleares o a base de carbón y llevada hasta los hogares y oficinas a través de una extensa red de cables.
Una variante de este tipo de energía es la hidroeléctrica, que no se produce con agua. Grandes masas de aguas, al caer desde la represa, pone a girar unas enormes turbinas; estas, a su vez, accionan los generadores, encargados de convertir la energía cinética en energía eléctrica.
Propiedades de la energía
La energía, cualquiera sea su tipo, posee cuatro propiedades:
1- Se transforma: la energía no se crea ni se destruye, sino que se transforma. Cuando disparo un revólver, la energía mecánica del martillo que golpea el cartucho se convierte en energía química en el interior de este; al salir impulsada la bala la energía pasa a ser cinética. Una parte de la energía se desperdicia en forma de ruido.
2- Se conserva: la cantidad total de energía existente antes del inicio de cualquier proceso de transformación energética (como el disparo del revólver o empujar la carretilla) es la misma cantidad que al finalizar el evento energético.
3- Se transfiere: la energía pasa de un objeto a otro en forma de calor o movimiento. Cuando dejo caer el balón, la energía de la gravedad se transfiere al balón; cuando empujo la carretilla, la energía se transfiere a esta última desde mi cuerpo.
4- Se degrada: solo una fracción de la energía es capaz de producir movimiento; el resto se desperdicia en forma de ruido o calor.
Usos de la energía
Los usos de la energía son innumerables; acá te dejamos algunos ejemplos:
- General luz en hogares, escuelas, comercios, etc.
- Generar calor para cocinar los alimentos o hervir el agua.
- Transportar cosas y personas: a través de automóviles, trenes, aviones, etc.
- Mantenernos sanos y crecer: gracias a la energía que nuestro cuerpo obtiene de los alimentos.
- Hacer llegar agua potable a los edificios, a través de bombas hidráulicas.
- Comunicarnos: a través de los móviles, tabletas, ordenadores o teléfonos fijos.
- Poner en funcionamiento la industria, es decir, producir todos los objetos que deseamos o necesitamos, desde vasos y cubiertos, jabón de baño o para lavar ropa, hasta cámaras fotográficas, elevadores o grandes aviones de pasajeros.
Referencias
- (2010). Energía cinética. Britannica Enciclopedia Moderna. 4.
- (2010). Energía. Britannica Enciclopedia Moderna. Vol. 4.
- (2010). Energy. Britannica Student Encyclopedia. Vol. 4.
- (s/f). Energía nuclear. Foro Nuclear. Rincón Educativo. Tomado de rinconeducativo.org.
- Ucha, Florencia. (2010). Energía Tomado de definicionabc.com.