Ejemplos de energía eléctrica
Todos los días utilizamos la energía para diversos fines, como cocinar, transportar, iluminar, calentar, enfriar, entretener, etc. Aunque el uso de la energía nos proporciona muchos beneficios, también perjudica al medio ambiente y a la salud. Además, el uso extensivo de la energía es una de las causas del cambio climático.
La eficiencia energética es un concepto que nos permite utilizar menos energía y obtener el mismo servicio energético. Es rentable y reduce el impacto sobre la salud y el medio ambiente. La eficiencia energética reduce las emisiones de gases de efecto invernadero, los costes domésticos y la necesidad de importar energía. El concepto de eficiencia energética se utiliza en sectores como los edificios, el transporte, la fabricación y la generación de energía. En general, el uso eficiente de la energía nos ayuda a mejorar nuestra calidad de vida.
Algunos ejemplos de eficiencia energética son el uso de bombillas LED (diodos emisores de luz), la reutilización de la energía, el uso de recursos renovables como los paneles solares, el diseño eficiente de los edificios, los cambios en el estilo de vida, etc.
El cambio climático se ha convertido en un problema grave en el siglo XXI. La clave para luchar contra el cambio climático a largo plazo es el uso adecuado de la energía. Según las investigaciones, desde 1980, si no hubiera inversiones en eficiencia energética, la tasa de consumo de energía y las emisiones serían un 60% más (Zerrenner, 2020). Además, el consumo de energía costaría más de 800.000 millones de dólares al año. Por lo tanto, si se invierte más en eficiencia energética se reducirán en mayor medida las emisiones de gases de efecto invernadero.
Ejemplos de energía química
En física, la energía es la propiedad cuantitativa que debe ser transferida a un cuerpo o sistema físico para realizar un trabajo sobre el mismo, o para calentarlo. La energía es una cantidad que se conserva; la ley de conservación de la energía establece que ésta puede convertirse en forma, pero no crearse ni destruirse. La unidad de medida en el Sistema Internacional de Unidades (SI) de la energía es el julio, que es la energía transferida a un objeto por el trabajo de moverlo una distancia de un metro contra una fuerza de un newton.
Las formas más comunes de energía son la energía cinética de un objeto en movimiento, la energía potencial almacenada por la posición de un objeto en un campo de fuerzas (gravitacional, eléctrico o magnético), la energía elástica almacenada al estirar objetos sólidos, la energía química liberada cuando se quema un combustible, la energía radiante transportada por la luz y la energía térmica debida a la temperatura de un objeto.
La masa y la energía están estrechamente relacionadas. Debido a la equivalencia masa-energía, cualquier objeto que tenga masa cuando está parado (llamada masa en reposo) también tiene una cantidad equivalente de energía cuya forma se llama energía en reposo, y cualquier energía adicional (de cualquier forma) adquirida por el objeto por encima de esa energía en reposo aumentará la masa total del objeto al igual que aumenta su energía total. Por ejemplo, después de calentar un objeto, su aumento de energía podría medirse en principio como un pequeño aumento de la masa, con una escala suficientemente sensible.
Ejemplos de transferencia de energía en la vida cotidiana
¿Cuáles son las formas de energía? El concepto de energía no puede definirse simplemente en un solo enunciado. Pero en la mayoría de las fuentes, la energía se refiere a la capacidad de realizar un trabajo. ¿Qué significa esta definición? Una cascada, por ejemplo, tiene energía potencial gravitatoria. Esta forma de energía puede utilizarse para realizar un trabajo como el de hacer girar una turbina de una central hidroeléctrica, que puede utilizarse para varios fines, como alimentar los electrodomésticos de una casa o abastecer las necesidades de electricidad de la comunidad. Otro ejemplo de cómo se utiliza la energía para realizar un trabajo es un arco. Cuando se dobla, tiene energía potencial elástica. Ésta se transforma en energía cinética de la flecha cuando se suelta el arco.
Una característica de la energía es que siempre se conserva, y sólo puede transformarse de una forma a otra. Por ejemplo, un coche de montaña rusa tiene energía potencial gravitatoria mientras está en una posición elevada en la pista. Al caer, su energía potencial disminuye y se transforma en energía cinética. Por ello, su velocidad aumenta a medida que se desplaza por la pista. La energía química almacenada en la madera también se transforma en energía térmica y radiante a través de la combustión, que puede utilizarse como fuente de calor y de luz. Aunque no existe una única definición de energía, cada forma de energía puede describirse con mayor detalle. ¿Cuáles son las formas de energía? En los siguientes apartados se analizan seis tipos de energía: térmica, radiante, química, eléctrica, nuclear y mecánica. Energía térmicaLa energía térmica es la forma de energía relacionada con el calor. Es la energía cinética de las moléculas que se mueven rápidamente en un objeto. Cuando un objeto se calienta, sus moléculas se mueven cada vez más rápido, aumentando su energía térmica, lo que acaba por aumentar la temperatura del objeto. La energía térmica de una máquina de vapor se transforma en la energía mecánica responsable de mover un pistón o de hacer girar las ruedas y las turbinas de una máquina. Otra aplicación de la energía térmica es el uso del calor geotérmico para aprovechar la electricidad. Una central geotérmica utiliza el calor procedente del interior de la Tierra para abastecer las necesidades de electricidad de varias comunidades.
Fórmula energética
Transformaciones energéticasLas transformaciones energéticas son procesos que convierten la energía de un tipo (por ejemplo, cinética, potencial gravitacional, energía química) en otro. Cualquier tipo de uso de la energía debe implicar algún tipo de transformación energética.
La energía no puede crearse ni destruirse (lo que se denomina conservación de la energía); sin embargo, puede transformarse de un tipo a otro. De hecho, todo proceso útil transforma la energía de una forma a otra. Hay muchas formas o tipos de energía diferentes. Algunos ejemplos de transformaciones energéticas cotidianas son:
La energía cinética y la electricidad son las formas más útiles. Son de “alta calidad” porque pueden transformarse casi por completo en cualquier otro tipo de energía. La electricidad, por ejemplo, puede utilizarse fácilmente para generar calor (energía térmica) o luz (energía radiante), romper enlaces químicos (energía química), mover objetos (energía cinética) o levantar objetos (energía potencial gravitatoria).
La forma de energía menos útil es la energía térmica de baja temperatura. Puede volver a convertirse en una forma de mayor calidad, pero la energía útil siempre se pierde en este proceso. Al convertir la energía en una forma menos útil y luego intentar trabajar hacia atrás, nunca se recupera el 100% de la energía útil.