Energía

Lección de física – nivel de primera clase S – parte «Leyes y modelos – Formas y principios de conservación de energía»

1. Calificación y unidad
2. Definición
3. Formas elementales de energía
4. Otras formas de energia
5. Fuentes de energia

Calificación y unidad

Se observa una energía con la letra E (siempre en mayúsculas), a veces acompañada de información adicional:

• un índice que permite especificar el tipo de energía (por ejemplo, Ec para energía cinética, Em para energía mecánica …)
• entre paréntesis el sistema al que pertenece la energía.

Así, Ec (automóvil) designa, por ejemplo, la energía cinética de un automóvil.

Definición

La energía traduce la capacidad del sistema que tiene para realizar una acción.

Es una noción bastante abstracta porque no se puede observar o medir directamente, la energía solo se puede expresar a partir de otras cantidades. Solo sabemos que no se puede destruir, pero que puede cambiar de forma y transferirse de un sistema a otro.

Formas elementales de energía

Existen muchas formas de energía, pero todas derivan de un número limitado de energías elementales que son la energía del movimiento, de la masa y las energías vinculadas a las interacciones fundamentales:

• energía cinética
• energía gravitacional
• energia electrica
• energía magnética
• energía nuclear (fuerte y débil)
• energía de masa (que con cualquier cuerpo de masa m asocia una energía y cuya expresión fue establecida por Albert Einstein: E = mc²)

Otras formas de energia

Las otras formas de energía derivan directa o indirectamente de una o más energías elementales.

Por ejemplo:

• La energía térmica refleja la agitación microscópica (movimientos de traslación y vibración) de moléculas y átomos, por lo que es energía cinética.
• La energía eólica es la energía del viento, es decir, los movimientos del aire, por lo que es energía cinética.
• la energía potencial de la gravedad está vinculada a la fuerza de la gravedad, que en sí misma es solo un caso particular de la fuerza de gravitación, en consecuencia, es una energía gravitacional.
• La energía química es la energía que posee una especie química debido a los enlaces químicos que conlleva. Estas conexiones implican interacciones electromagnéticas, por lo tanto, la energía química deriva de las energías eléctrica y magnética.
• la combustión es una transformación química, por lo tanto, la energía de combustión es energía química y, por lo tanto, también se deriva de las energías eléctrica y magnética.

Fuentes de energia

La energía es omnipresente en todos los sistemas y sustancias que nos rodean, pero solo ciertas energías pueden explotarse y los «depósitos» que los contienen constituyen fuentes de energía.

En particular podemos distinguir:

• Combustibles químicos (petróleo, carbón, gases naturales, dihidrógeno, madera, biocombustibles de plantas)
• Combustibles nucleares (uranio 235, plutonio)
• Fuentes de energía mecánica como el aire (viento) y el agua (olas, mareas, cursos de agua y caídas, vapor de agua a presión)
• Fuentes naturales de calor (fuentes de agua caliente explotadas por energía geotérmica, luz solar)

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Nociones de segundos para revisar

• El concepto de energía no está incluido en el programa de segundo año, pero se discute en la universidad.

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