¿Cuáles son los 5 ejemplos de transferencia de energía?
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En mi libro de física he visto que el calor y el trabajo son formas no mecánicas y mecánicas de transferencia de energía. ¿Por qué la energía eléctrica o química o nuclear o energías así no pueden ser una forma de transferencia de energía? ¿Por qué sólo el calor y el trabajo?
Según este punto de vista, casi todo lo que no es trabajo macroscópico es calor. La razón del casi es que hay un tercer mecanismo capaz de variar la energía interna: la transferencia de materia.
La transferencia de energía también se produce cuando hay transferencia de masa. Cuando la masa se desplaza de un lugar a otro se lleva consigo su energía interna (energía cinética más potencial a nivel atómico y molecular).
La energía eléctrica, química y nuclear son diferentes formas de energía que, a su vez, se componen de alguna combinación de energía cinética y/o potencial a nivel atómico y molecular. Estas y otras formas de energía pueden convertirse o transformarse en otras formas de energía. Por ejemplo, la energía potencial química de los productos químicos de una batería puede convertirse en energía potencial eléctrica en los terminales de la misma.
Ejemplos de transferencia de energía en la vida cotidiana
La transferencia de energía se refiere al movimiento de energía de un lugar a otro. Piensa en la electricidad que fluye desde el enchufe de la pared, pasa por un cargador y llega a una batería. La energía se transfiere del enchufe a la batería.
Un tipo de energía puede transformarse en otro tipo de energía. La transformación de energía significa el cambio de energía de un tipo a otro, por ejemplo, de energía cinética a energía eléctrica, o de energía potencial a energía cinética.
La transferencia de energía es el movimiento de energía de un lugar a otro. La transformación de la energía es cuando ésta cambia de un tipo a otro. Aunque la energía puede transferirse o transformarse, la energía total siempre es la misma.
Tipos de transferencia de energía
La energía puede transferirse de un objeto a otro realizando un trabajo. Para realizar un trabajo es necesario que un agente ejerza una fuerza sobre un objeto a lo largo de una distancia. Cuando se realiza un trabajo, se transfiere energía del agente al objeto, lo que provoca un cambio en el movimiento del objeto (más concretamente, un cambio en la energía cinética del objeto).
Supongamos que una persona (el agente) ejerce una fuerza sobre una carretilla (el objeto) que inicialmente está en reposo, haciendo que se mueva a lo largo de una determinada distancia. Recordemos que el trabajo realizado por la persona sobre la carretilla es igual al producto de la fuerza de la persona por la distancia recorrida por la carretilla. Observa que cuando se ejerce la fuerza sobre la carretilla, se produce un cambio en su movimiento. Su energía cinética aumenta. ¿Pero de dónde ha sacado la carretilla su energía cinética? La obtuvo la persona que ejercía la fuerza, que utilizó la energía química almacenada en los alimentos que comió para mover la carretilla. En otras palabras, cuando la persona hizo un trabajo en la carretilla, transfirió una cierta cantidad de energía química a la carretilla, haciendo que se moviera. Como resultado, la reserva de energía química de la persona disminuye y la energía cinética de la carretilla aumenta.
Almacenes y transferencias de energía
Transferencias de energíaLa energía no puede crearse ni destruirse, pero puede sufrir transformaciones de una forma a otra. Toda la energía que no se convierte en una forma útil se disipa en el entorno en forma de calor. Los diagramas de Sankey son una representación visual de cómo se convierte la energía de una forma a otra.
Conservación de la energíaHemos visto cómo la energía puede transferirse de un almacén a otro, pero es importante recordar que no puede crearse ni destruirse. Esto significa que la energía total de un sistema siempre es la misma y se denomina conservación de la energía.
EficienciaCuando la energía se transfiere entre diferentes almacenes, no toda se transfiere a una forma útil de energía. Por ejemplo, cuando utilizo un hervidor para hervir agua, la energía eléctrica se transforma en energía térmica para calentar el agua. Sin embargo, parte de la energía también se desperdicia al calentar el aire circundante. Esta energía se propaga a los alrededores y se pierde: decimos que la energía se disipa. Podemos calcular la eficiencia de una determinada transferencia de energía utilizando la ecuación:
