Conceptos Fundamentales sobre la Transferencia y Tipos de Energía en Sistemas Materiales

Introducción a las Transformaciones y Agentes Físicos

Para que un cuerpo o sistema material sufra transformaciones, tiene que interaccionar con otro.

Agentes de Transformación

• El calor transferido entre dos cuerpos o sistemas materiales a distinta temperatura es un agente físico capaz de producir transformaciones en la materia.
• Se realiza trabajo sobre un cuerpo cuando este se mueve bajo la acción de una fuerza que actúa total o parcialmente en la dirección del movimiento.

El calor y el trabajo son agentes físicos que producen transformaciones en la materia.

La Energía: Definición y Conservación

La energía puede transferirse de un cuerpo o sistema material a otro o cambiar de forma, pero permanece invariable en su totalidad (es decir, se conserva).

La energía es la capacidad que tienen los cuerpos o sistemas materiales de transferir calor o de realizar un trabajo, de modo que, a medida que transfieren calor o realizan dicho trabajo, su energía disminuye.

La energía se mide en una unidad del Sistema Internacional (SI) que recibe el nombre de julio (J).

Las transformaciones que suceden en los sistemas materiales pueden describirse mediante los cambios que se producen en la energía de dichos sistemas.

Clasificación de las Formas de Energía

Energía Mecánica

Energía que poseen los cuerpos por el hecho de moverse a una determinada velocidad (energía cinética) o de encontrarse desplazados de su posición de equilibrio (energía potencial).

Energía Eléctrica

Energía generada por el movimiento de las cargas eléctricas. Puede producirla, por ejemplo, la batería de un coche, y gracias a ella este inicia el movimiento.

Energía Química

La energía se desprende o se absorbe en reacciones químicas, por ejemplo, en una combustión. Los alimentos tienen energía química almacenada.

Energía Electromagnética

Energía que transportan las ondas electromagnéticas, como la luz, las ondas de televisión, los rayos gamma de la radiactividad o los rayos X.

Energía Térmica

Energía debida al movimiento de los átomos o moléculas de un cuerpo. La temperatura es la medida de la energía térmica de un cuerpo material. El calor es la energía térmica transmitida entre cuerpos que están a diferente temperatura.

Energía Interna

Energía que incluye todas las formas de energía existentes en el interior de un cuerpo. Guarda una estrecha relación con la energía térmica, que constituye la mayor parte de la energía interna de un cuerpo.

Energía Nuclear

Energía liberada en los procesos de fisión nuclear (ruptura de un núcleo atómico grande en dos más pequeños) o de fusión nuclear (unión de dos o más núcleos atómicos menores para formar uno mayor). En el caso de las estrellas, como el Sol, la fusión se produce a tal escala que la energía liberada es enorme.

Principios de Transformación Energética

La energía se puede transformar de una forma a otra o transferirse de un cuerpo a otro, pero en su conjunto permanece constante.

Toda forma de energía puede transformarse íntegramente en calor, pero el calor no puede transformarse por completo en otras formas de energía.

Clasificación de Fuentes de Energía

Fuentes No Renovables

• Energía de combustibles fósiles
• Energía nuclear

Fuentes Renovables

• Energía eólica
• Energía solar
• Energía hidráulica
• Energía geotérmica
• Energía mareomotriz
• Energía de la biomasa

El Efecto Invernadero

El efecto invernadero es un fenómeno natural que hace que la temperatura en nuestro planeta sea la idónea para el desarrollo de la vida. Permite que se conserve gran parte de la radiación infrarroja (o térmica) reflejada por la superficie terrestre que, de otro modo, escaparía al espacio.