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Podemos citar como ejemplos válidos:
- El derretimiento del hielo (transformación física, donde el agua cambia de estado sólido a líquido por efecto de la aplicación de energía calórica);
- La reducción de la madera al quemarse irradiando -a su vez- energía calórica y lumínica (transformación física y química);
- El proceso digestivo de los animales (transformación química).
Es importante aclarar que la energía es un concepto abstracto, una
herramienta matemática para asignar el estado de un sistema físico. Así, en la
física existen cuatro (4) grandes categorías que separan o diferencian los tipos
de energía que encontramos en la naturaleza:
Energía química:
Este tipo de energía es la que se encuentra almacenada
dentro de la materia y se libera con reacciones de transformación de moléculas.
La materia esta conformada por asociación de elementos y algunos grupos
particulares necesitan un aporte externo de energía para formarse. Esta energía
queda almacenada en esa nueva molécula y se libera al separarse o recombinarse.
Un claro ejemplo de esta dinámica energética es la formación de petróleo.
Muchos años atrás, en la superficie de la tierra existía gran cantidad de
hidrógeno y carbono que, por efecto de la radiación solar (aporte de energía),
se se transformó en enormes yacimientos de hidrocarburos (uniendo hidrógeno con
carbono). Esto liberó a la atmósfera del dióxido de carbono que producía efecto
invernadero y la tierra se fue enfriando, permitiendo así la proliferación de
la vida.
El hombre, al extraer ese carbono del petróleo, esta
obteniendo esa energía solar que quedo acumulada químicamente dentro de las
moléculas. La manera de obtener esta energía es mediante la transformación de
la molécula de hidrocarburo hacia otras moléculas gaseosas en un proceso que
conocemos como combustión por oxidación. Así, se libera dióxido de carbono a la
atmósfera y, nuevamente, se produce el efecto invernadero y el calentamiento
global.
Energía cinética:
La energía cinética es la energía que da movimiento a la
masa: es decir, todo lo que esté en movimiento posee una energía que lo llevó a
ese estado cinético. Por efecto de la fricción, u otras resistencias, la masa
va perdiendo esta energía: cuando el objeto se detiene se agota por completo.
Así, cuanto más masa o velocidad tenga un objeto, más energía tendrá acumulada.
Energía potencial:
Esta clase de energía se expresa con la altura de un objeto.
En otras palabras, la energía potencial es proporcional a la distancia que
existe entre la materia y el centro de la tierra. Cuanto mayor sea esta
distancia, también mayor será su capacidad de caer atraída por la gravedad.
El ciclo del agua en el planeta es el mejor ejemplo para
expresar que es la energía potencial. La radiación solar calienta, evapora y
eleva el agua de los océanos hacia la atmósfera. Los vientos llevan el agua
hacia tierra firme donde se descarga sobre las montañas. El agua, nuevamente en
estado líquido, corre hacia los océanos por diferentes cursos de la superficie
terrestre. De esta forma, el sol eleva el agua y le agrega energía potencial:
esta es la energía que traen los ríos descendiendo por sus cauces. La centrales
hidroeléctricas aprovechan esta energía para mover grandes turbinas y
convertirlas en electricidad.
Energía electromagnética:
El electromagnetismo es un tipo de energía que está
almacenada en forma de radiación de ondas tanto magnéticas como eléctricas.
Para cambiar en valor de un campo magnético hace falta energía, por ejemplo, la
necesaria para separar dos imanes cuando estos se atraen. Las ondas
electromagnéticas son un continuo cambio de estado de campo que viaja por el
espacio a la velocidad de la luz. Para sostener estos cambios de estado (y
viajes) necesitan de energía que, por cierto, almacenan intrínsecamente. Por
ejemplo, la energía que se libera en el sol viaja por el espacio y llega a la
tierra en forma de luz y calor. También las ondas que libera una antena de
radio o televisión o un satélite transportan energía. Al llegar a la tierra la
energía solar se transforma en energía calórica y energía lumínica.
La energías también se pueden clasificar por su origen,
escasez / abundancia o su disponibilidad. Se denominan energías convencionales
o (no renovables) a las que se extraen de combustibles fósiles o recursos
agotables. En cambio, se denominan energías alternativas o (renovables) a las
obtenidas de recursos naturales e infinitos (el viento, la radiación solar, las
mareas, las olas o la biomasa).
Antoine Lavoisier, con la formulación del principio de
conservación de la materia postuló que la energía no se crea ni se destruye,
sólo se transforma. El hombre, gracias al crecimiento de la ciencia y la
tecnología ha desarrollado y depurado los procesos de conversión de las
energías disponibles.
Convertir energías es un proceso que requiere de artefactos
llamados “Transductores”. Así, por ejemplo, un motor de combustión interna montado
en un automóvil convencional es un transductor capaz de convertir energía
química (proveniente del petróleo) en energía cinética (desplazamiento del
vehículo)
El desarrollo tecnológico para mejorar la eficiencia de los
transductores es un tema central en el aprovechamiento de la energía disponible
en la naturaleza. En las ultimas décadas se han logrado avances muy importantes
que prometen cambar la relación y dependencia que los seres humanos tenemos
respecto a la extracción de energía proveniente de los combustibles fósiles.
Inducidos por la escasez de petróleo y la severa
contaminación de la atmósfera, en las próximas décadas, cambiaremos
drásticamente esta relación incrementando la cosecha de energías renovables,
abundantes e infinitas, como la radiación solar, el movimiento de los océanos o
los vientos atmosféricos y seremos capaces de desarrollar transductores muy
sofisticados que vuelvan abundante el recurso energético a todo nivel.
Que es la energía???
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