Tipo de energía
Una planta de energía eléctrica convierte la energía de una forma a otra que pueda utilizarse más fácilmente. Por ejemplo, las plantas de energía geotérmica parten de la energía térmica (calor) del subsuelo y la transforman en energía eléctrica que será transportada a los hogares y las fábricas.
Al igual que una planta generadora, los organismos vivos deben tomar la energía de su entorno y convertirla en una forma que sus células puedan utilizar. Los organismos ingieren moléculas grandes, como carbohidratos, proteínas y grasas, y las convierten en moléculas más pequeñas, como el dióxido de carbono y el agua. Este proceso se denomina respiración celular, una forma de catabolismo, y pone a disposición de la célula la energía que necesita. La energía liberada por la respiración celular se captura temporalmente mediante la formación de trifosfato de adenosina (ATP) dentro de la célula. El ATP es la principal forma de energía almacenada que se utiliza para las funciones celulares y suele denominarse la moneda energética de la célula.
Los nutrientes descompuestos a través de la respiración celular pierden electrones a lo largo del proceso y se dice que están oxidados. Cuando se utiliza el oxígeno para ayudar a impulsar la oxidación de los nutrientes, el proceso se denomina respiración aeróbica. La respiración aeróbica es común entre los eucariotas, incluido el ser humano, y tiene lugar principalmente dentro de las mitocondrias. La respiración se produce en el citoplasma de los procariotas. Varios procariotas y unos pocos eucariotas utilizan una molécula inorgánica distinta del oxígeno para impulsar la oxidación de sus nutrientes en un proceso denominado respiración anaeróbica. Los aceptores de electrones para la respiración anaeróbica incluyen el nitrato, el sulfato, el dióxido de carbono y varios iones metálicos.
Masukan
La energía es la capacidad de realizar un trabajo. Es una de las necesidades humanas básicas y es un componente esencial en cualquier programa de desarrollo. En esta lección, vamos a ver las formas en que existe la energía, a saber: calor, luz, sonido, eléctrica, química, nuclear y mecánica. Estas formas de energía pueden transformarse de una forma a otra, normalmente con pérdidas.
La energía calorífica, también denominada energía térmica, es en realidad el efecto de las moléculas en movimiento. La materia está formada por moléculas, que están en continuo movimiento y, en un sólido, vibran alrededor de una posición media. El movimiento de cualquier molécula aumenta cuando se incrementa la energía de la sustancia. Esto puede provocar un aumento de la temperatura de la sustancia o provocar un cambio de estado. Cuanto mayor sea la temperatura, mayor será la energía interna de la sustancia.
La energía térmica es la forma de energía que se pierde o disipa más fácilmente. También es la forma de energía en la que pueden transformarse fácilmente otras formas de energía. Sin embargo, el calor puede transformarse en otras formas de energía con mucho desperdicio.También se denomina energía solar
Energía mecánica
La energía química es la energía almacenada en el interior de las sustancias químicas, que hace que su energía esté dentro de los átomos y las moléculas. La mayoría de las veces se considera la energía de los enlaces químicos, pero el término también incluye la energía almacenada en la disposición de los electrones de los átomos e iones. Es una forma de energía potencial que no se observa hasta que se produce una reacción. La energía química puede transformarse en otras formas de energía a través de reacciones químicas o cambios químicos. La energía, a menudo en forma de calor, se absorbe o se libera cuando la energía química se convierte en otra forma.
Básicamente, cualquier compuesto contiene energía química que puede liberarse cuando se rompen sus enlaces químicos. Cualquier sustancia que pueda utilizarse como combustible contiene energía química. Algunos ejemplos de materias que contienen energía química son:
Ingeniería de conversión de energía
Una de las principales funciones que desempeña la ingeniería eléctrica en nuestra sociedad es permitir la transmisión de energía de un lugar a otro, ya sea para alimentar una lente de contacto biónica o un centro de datos. Hay muchas unidades de energía dependiendo del contexto, como las calorías para los alimentos o las toneladas de TNT para los explosivos, pero en ingeniería eléctrica solemos medir la energía en la unidad derivada del SI llamada julios, con el símbolo J. Expresado en unidades base del SI, 1 \text{ J} = 1 \text{ kg}\cdot \text{m}^2 / text{s}^2$.
La ley de la conservación de la energía afirma que el total de la energía de un sistema cerrado es constante; en otras palabras, la energía no puede crearse ni destruirse, sólo convertirse de una forma a otra. Examinemos este principio cuando se conecta una pila a una bombilla.
Figura 2 Fig. 2: Conservación de la energía. En el sistema de la Fig. 1, la energía potencial química se convierte en energía eléctrica, que a su vez se convierte inmediatamente en energía luminosa y térmica. Según la conservación de la energía, los julios de energía potencial química que se introducen en el sistema son iguales a la suma de los julios de energía luminosa que produce el sistema y los julios de energía térmica que se desperdicia.