Entendiendo las fuentes de energía

A nuestro alrededor, incluidos los humanos, la energía es una de las cosas comunes que ocurren. La energía es enorme, porque tiene lugar en casi todas las aplicaciones, empezando por nosotros mismos, esa es la energía que usamos para sobrevivir, la energía que obtenemos de los alimentos. Hay una fuente diferente de energía hoy que permite que la civilización humana funcione. La mayor parte de la energía se obtiene de combustibles fósiles, combustible nuclear o energías renovables, aunque estas energías se utilizan para producir otras formas de energía, como energía mecánica, energía eléctrica, etc. Es por esto que el estudio de la energía es muy necesario para aprender y comprender. .

Hoy conocerás la definición, uso, importancia, ejemplos, tipos y formas de energía. También conocerás la unidad de medida, transformación, conservación de la energía, etc.

¿Qué es la energía?

La energía se puede definir como la capacidad de un sistema físico para realizar un trabajo, es decir, un sistema posee energía cuando tiene la capacidad de realizar un trabajo. En otras palabras, la energía se transfiere o transforma cada vez que se realiza un trabajo. Sin embargo, la salida de energía en un sistema no significa que esté necesariamente disponible para trabajar.

En física, se sabe que la energía es la propiedad cuantitativa que debe transferirse a un cuerpo o sistema físico para realizar un trabajo sobre el cuerpo o para calentarlo. La energía es una cantidad conservada, lo que nos llevó a la ley de conservación de la energía. Esta ley establece que la energía se puede convertir en forma, pero no se puede crear ni destruir.

Todos los tipos de energía son de dos formas que incluyen la energía cinética de un objeto en movimiento y la energía potencial almacenada por la posición de un objeto en un campo de fuerza. La unidad de medida de la energía se llama joule.

Quiero que entiendas la energía como la siguiente:

• una cantidad escalar
• abstracto y no siempre se puede percibir
• significado dado a través del cálculo
• un concepto central en la ciencia

Usos e importancia de la energía

Hay tres usos básicos y ofertas de energía importantes para los humanos, que incluyen usos residenciales, usos comerciales y usos de transporte.

Usos residenciales de energía:

Esta es la forma más común de consumir energía, ya que sirven para nuestras actividades diarias en el hogar, como mirar televisión, calentar e iluminar el hogar, ducharse, lavar ropa, trabajar desde casa en su computadora o computadora portátil, encender electrodomésticos, cocinar, etc. Casi el cuarenta por ciento del uso total de energía a nivel mundial es para fines residenciales. Aunque, es la forma común en que también se desperdicia energía. Este es el resultado de la falta de educación que se ofrece al público sobre cómo conservar el uso diario de energía.

Usos comerciales:

Los usos comerciales incluyen calefacción, refrigeración e iluminación de edificios y espacios comerciales, energía utilizada por organizaciones y empresas. El uso de energía aquí es más o menos similar al uso en el espacio industrial excepto para usos personales.

Usos de transporte:

Este lado del consumo de energía depende totalmente de la energía, es decir, más del setenta por ciento del petróleo se utiliza en el sector del transporte. El sector del transporte incluye todos los vehículos, desde automóviles personales hasta camiones, autobuses y motocicletas. También incluye aeronaves, barcos, trenes y oleoductos.

Los siguientes son la importancia común de la energía que nos rodea:

• La energía potencia las comunicaciones, los transportes, las computadoras, los equipos médicos de última generación, etc.
• La energía apoya el progreso económico y social, construyendo una mejor calidad de vida.
• La energía confiable y asequible permite los productos y servicios que enriquecen y prolongan la vida.
• La energía puede mejorar e incluso salvar vidas.
• Apoya la expansión de la industria, la agricultura moderna, el aumento del comercio y la mejora del transporte.
• Crea mejores vidas y reduce la pobreza.

Formas y tipos de energía

Hay diferentes formas de energía que existen, todas se clasifican en cinética o potencial. La energía asociada al movimiento se conoce como energía cinética, mientras que la energía potencial es una energía asociada a la posición pero no es “energía almacenada”.

energía cinética

• energía cinética:movimiento
  • energía mecánica:movimiento de sistemas macroscópicos
    • máquinas
    • energía eólica
    • energía de las olas
    • energía sonora (sónica, acústica)
  • energía térmica:movimiento de partículas de materia
    • energía geotérmica
  • energía eléctrica:movimiento de cargas
    • corriente del hogar
    • relámpago
  • radiación electromagnética:perturbación de campos eléctricos y magnéticos (física clásica) o el movimiento de fotones (física cuántica)
    • radio, microondas, infrarrojos, luz, ultravioleta, rayos X, rayos gamma

energía solar

energía potencial

• energía potencial:posición o disposición
  • energía potencial gravitatoria
    • montaña rusa
    • rueda hidráulica
    • energía hidroeléctrica
  • energía potencial electromagnética
    • energía potencial eléctrica
    • energía potencial magnética
    • energía potencial química
    • energía potencial elástica
  • energía potencial nuclear fuerte
    • energía nuclear
    • armas nucleares
  • energía potencial nuclear débil

decaimiento radiactivo

El calor, la energía cinética o mecánica, la luz, la energía potencial y la energía eléctrica son las diversas formas en las que existe la energía.

Calor También se conoce como energía térmica por el movimiento de átomos o moléculas. Puede considerarse como energía relacionada con la temperatura.

Energía cinética es la energía del movimiento. Un buen ejemplo es una lenteja de péndulo oscilante.

Energía potencial se debe a la posición de un objeto. Un buen ejemplo es una pelota colocada sobre una mesa con respecto al piso porque la gravedad actúa sobre ella.

Energía mecánica es la suma de la energía cinética y la energía potencial de un cuerpo.

Energía luminosa está disponible como fotones.

Energía eléctrica es energía del movimiento de partículas cargadas como protones, electrones o iones.

Energía magnética es una forma de energía obtenida de un campo magnético.

Energía química se libera u obtiene a partir de reacciones químicas, producidas al romper o formar enlaces químicos entre átomos y moléculas.

Energía nuclear es la energía de las interacciones con los protones y neutrones de un átomo. Un buen ejemplo es la energía liberada por fisión y fusión.

Unidades de energía

La unidad de energía del SI es el julio (J) o newton-metro (N * m). El julio es también la unidad de trabajo del SI. Lleva el nombre de James Prescott Joule, quien descubrió de forma independiente el equivalente mecánico en una serie de experimentos. La unidad SI de tasa de energía (energía por unidad de tiempo) es el vatio, que es un julio por segundo.

Transformación de Energía

Hay varias formas de transformación de energía, que pueden ocurrir en varias eficiencias. Los elementos que se transforman entre estas formas se conocen como transductores. Un buen ejemplo de transductores incluye una batería, cuya transformación tiene lugar de energía química a energía eléctrica. Una presa se transforma de energía potencial gravitacional a energía cinética del agua en movimiento y también a las palas de una turbina. También, energía eléctrica a través de un generador eléctrico o un motor térmico.

Buenos ejemplos de transformación de energía incluyen la generación de energía eléctrica a partir de energía a través de una turbina de vapor o levantar un objeto contra la gravedad usando energía eléctrica que impulsa un motor de grúa. El levantamiento contra la gravedad realiza un trabajo mecánico sobre el objeto y almacena energía potencial gravitacional en el objeto. La caída del objeto al suelo permite que se realice un trabajo mecánico por gravedad sobre el objeto. Esto transforma la energía potencial del campo gravitatorio en energía cinética liberada como calor al impactar contra el suelo.

Otro buen ejemplo de energía es el sol, que transforma la energía potencial nuclear en otras formas de energía. Aunque su masa total no disminuye ya que todavía contiene la misma energía total incluso cuando se presenta en diferentes formas. Sin embargo, su masa disminuirá cuando la energía escape a su entorno, en gran parte como energía radiante.

Mira el video a continuación para obtener más información sobre la transformación de la energía:

Un experimento ha demostrado que existen límites en la forma en que el calor se puede convertir eficientemente en trabajo en un proceso cíclico, por ejemplo, en un motor térmico. El teorema de Carnot y la segunda ley de la termodinámica lo aclaran en gran medida. A pesar de eso, algunas transformaciones de energía son altamente eficientes, aunque hay algunos factores a considerar. La entropía nos ayuda a determinar la dirección de las transformaciones en la energía (qué tipo de energía se transforma y en qué tipo)

Conservación de energía

Tal como se dijo anteriormente, la ley de conservación de la energía dice que la energía no se puede crear ni destruir. La primera ley de la termodinámica establece que la energía de un sistema cerrado es constante a menos que la energía se transfiera hacia adentro o hacia afuera mediante trabajo o calor, y que no se pierda energía en la transferencia. Es decir, la entrada total de energía en un sistema debe ser igual a la salida total de energía del sistema, más el cambio en la energía contenida dentro del sistema. La energía total de un sistema siempre permanecerá constante si alguien mide o calcula la energía total de un sistema de partículas cuyas interacciones no dependen del tiempo.

Un buen ejemplo es cuando chocan dos bolas de billar, que pueden detenerse, con la energía resultante convirtiéndose en sonido y tal vez poco calor en el punto de colisión. Hay energía cinética cuando las bolas están en movimiento. Tienen energía potencial ya sea en movimiento o estacionarios porque están en una mesa sobre el suelo.

Una de las formas comunes de transformación de energía es la conversión de calor en trabajo en una expansión isotérmica reversible de un gas ideal. La segunda ley de la termodinámica establece que el sistema que realiza un trabajo siempre pierde algo de energía en forma de calor residual. Esto crea un límite a la cantidad de energía térmica que puede realizar trabajo en un proceso cíclico. Aunque, la energía mecánica y otras formas pueden transformarse en la otra dirección en energía térmica sin tales limitaciones. La energía total de un sistema se puede calcular sumando todas las formas de energía del sistema.

Conclusión

La energía es la capacidad de un sistema físico para realizar un trabajo, es decir, un sistema posee energía cuando tiene la capacidad de realizar un trabajo. En otras palabras, la energía se transfiere o transforma cada vez que se realiza un trabajo. Eso es todo por esta publicación donde se discute la definición, uso, importancia, ejemplos, tipos y formas de energía. También aprendiste la unidad de medida, la transformación, la conservación de la energía.

Espero que obtenga suficiente de la lectura, si es así, comparta amablemente con otros estudiantes. Gracias por leer, ¡hasta la próxima!