¿Se puede convertir la energía térmica en energía mecánica?
La energía química es la energía almacenada en los enlaces de los átomos y las moléculas. Las baterías, la biomasa, el petróleo, el gas natural y el carbón son ejemplos de energía química. La energía química se convierte en energía térmica cuando la gente quema madera en una chimenea o quema gasolina en el motor de un coche.
La energía gravitatoria es la energía almacenada en la altura de un objeto. Cuanto más alto y pesado es el objeto, más energía gravitatoria se almacena. Cuando una persona baja en bicicleta por una colina empinada y coge velocidad, la energía gravitatoria se convierte en energía de movimiento. La energía hidráulica es otro ejemplo de energía gravitacional, en la que la gravedad obliga a bajar el agua a través de una turbina hidroeléctrica para producir electricidad.
La energía radiante es la energía electromagnética que viaja en ondas transversales. La energía radiante incluye la luz visible, los rayos X, los rayos gamma y las ondas de radio. La luz es un tipo de energía radiante. La luz del sol es energía radiante, que proporciona el combustible y el calor que hacen posible la vida en la Tierra.
La energía térmica, o calor, es la energía que proviene del movimiento de los átomos y las moléculas de una sustancia. El calor aumenta cuando estas partículas se mueven más rápido. La energía geotérmica es la energía térmica de la tierra.
100 ejemplos de transformación energética
Observa cómo la masilla y unas simples esferas de acero pueden servir para demostrar la conversión de energía cinética en energía térmica. (Uno de los conceptos más importantes de la física es el principio de conservación de la energía, especialmente la idea de que la energía puede cambiar de forma y transferirse de un objeto a otro. Una aplicación importante de esta idea es que la energía cinética puede transferirse a calor, que es otra forma de energía. Una forma de demostrar esta idea es hacer que los alumnos se froten las manos, mostrando que la fricción transfiere la energía a calor. Sin embargo, puede resultar menos evidente para los alumnos que los impactos también generan calor, ya que el papel de la fricción puede no estar tan claro cuando los objetos no se frotan activamente. Una forma fácil de demostrarlo es con un juego de esferas de acero que colisionan. Cuando utilizo esta demostración en clase, pido un “alumno voluntario valiente”. Hago que el alumno voluntario sostenga una hoja de papel en posición vertical y luego aplasto las esferas con el papel entre ellas. El resultado es un pequeño agujero y hago que el alumno examine el agujero, notando en particular que hay un olor a papel quemado. Esto muestra claramente a la clase que la energía cinética de las esferas en movimiento se transforma en energía térmica cuando las esferas chocan. A continuación, suelo realizar varias colisiones más para que quede claro el punto, y a veces permito a los alumnos que lo prueben por sí mismos.
¿Se puede convertir la energía térmica en energía cinética?
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La transformación de energía, también conocida como conversión de energía, es el proceso de cambiar la energía de una forma a otra[1] En física, la energía es una cantidad que proporciona la capacidad de realizar un trabajo (por ejemplo, levantar un objeto) o proporciona calor. Además de convertirse, según la ley de conservación de la energía, ésta es transferible a un lugar u objeto diferente, pero no puede crearse ni destruirse.
La energía, en muchas de sus formas, puede utilizarse en procesos naturales o para prestar algún servicio a la sociedad, como la calefacción, la refrigeración, la iluminación o la realización de trabajos mecánicos para hacer funcionar máquinas. Por ejemplo, para calentar una casa, el horno quema combustible, cuya energía potencial química se convierte en energía térmica, que se transfiere al aire de la casa para elevar su temperatura.
Transformación de la energía
A veces la gente hace cambios de imagen a otras personas para mejorar su aspecto exterior, y otras veces la gente realiza cambios de imagen en las casas. Un cambio de imagen es un tipo de cambio que se produce como resultado de la intervención humana. Observa el siguiente vídeo de la máquina de Rube Goldberg y anota los siguientes datos.
Según la Ley de Conservación de la Energía, la energía no se crea ni se destruye; sólo cambia de forma. Una linterna no crea luz, el Sol no crea calor y un molino de viento no crea electricidad. Son ejemplos de energía que cambia de forma. A veces son cambios que ocurren de forma rutinaria en el mundo natural, y otras veces son “maquillajes” en los que las creaciones humanas transforman la energía en una forma específica que sirve para una necesidad concreta. En cualquier caso, llamamos a estos cambios transformaciones energéticas.
En la máquina de Rube Goldberg, vimos cómo la energía química de una pila se transformaba en energía eléctrica y luego en energía mecánica para hacer girar el tornillo de Arquímedes y permitir que la canica se moviera. Más tarde, en la misma máquina, la energía química (reacción del bicarbonato y el vinagre) se transforma en energía mecánica que mueve una palanca. Este es un ejemplo de cómo el ser humano crea algo que transforma la energía para un fin determinado.