Ejemplos de transferencia de energía
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.
La energía del movimiento se llama
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:
El trabajo es una 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 una cierta 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 energía química almacenada por la persona disminuye y la energía cinética de la carretilla aumenta.
La energía potencial es la energía del movimiento
La energía de la luz se libera cuando los fotones transportan energía al entorno; esto es lo que vemos como luz visible. La transferencia de energía se produce cuando la luz entra en contacto con una superficie externa. Un ejemplo de energía luminosa es la fotosíntesis en las plantas, la luz que cae sobre los paneles solares. El sol es la mayor fuente de energía luminosa.
El calor o la energía térmica se produce debido al rápido movimiento de los átomos. Se puede decir que se debe a la energía cinética de los átomos, moléculas o iones. La transferencia de calor se produce desde temperaturas altas a bajas debido a la conducción, la convección y la radiación.
La energía gravitacional se genera cuando un objeto se eleva a una determinada altura en el campo gravitatorio de la tierra. también puede definirse como el trabajo realizado para elevar un objeto a una determinada altura h en el campo
La energía química es un tipo de energía potencial almacenada en los enlaces entre los átomos o las moléculas de diferentes compuestos. Esta energía se transfiere cuando los enlaces se rompen durante las reacciones químicas.
La energía química es un tipo de energía potencial que se almacena en los enlaces entre los átomos o las moléculas de diferentes compuestos. Esta energía se transfiere cuando los enlaces se rompen durante las reacciones químicas.