El Blog de la Clase de Científico-Tecnológico: Bloque 7 Tema 1

La Energía:

Concepto de energía: La energía es una propiedad de los cuerpos. Es algo que poseen todos los cuerpos del Universo
Características:

Permite producir cambios en los cuerpos (como por el aumento de temperatura de la leche cuando la metemos en el microondas).
Puede ser almacenada (por ejemplo la energía que almacenan las pilas).
Puede ser transformada de una a otra forma (por ejemplo, la energía solar que se transforma en energía calorífica en las placas solares).
Puede ser transferida de uno a otro cuerpo (como a nuestro cuerpo cuando nos duchamos con agua caliente).
La energía ni se genera ni se destruye solo se transforma. En estas transformaciones la energía se degrada, pierde calidad. En toda transformación, parte de la energía se convierte en calor o energía calorífica.

Unidades de Energía:Los julios, las calorías y los kilovatios-hora son unidades de energía.

Transferencia de energía: Hay tres formas de transferir energía de un cuerpo a otro:

Trabajo:Cuando se realiza un trabajo se pasa energía a un cuerpo que cambia de una posición a otra.Por ejemplo, si en casa desplazamos una caja, estamos realizando un trabajo para que su posición varíe.
Ondas:Las ondas son la propagación de perturbaciones de ciertas características, como el campo eléctrico, el magnetismo o la presión, y que se propagan a través del espacio transmitiendo energía
Calor:Es un tipo de energía que se manifiesta cuando se transfiere energía de un cuerpo caliente a otro cuerpo más frío. Sin embargo, no siempre viaja de la misma manera, existiendo tres formas diferentes de transferencia energética:

Conducción: cuando se calienta un extremo de un material, sus partículas vibran y chocan con las partículas vecinas, transmitiéndoles parte de su energía.

Radiación: el calor se propaga a través de ondas de radiación infrarroja (ondas que se propagan a través del vacío y a la velocidad de la luz).

Convección: que es propia de fluidos (líquidos o gaseosos) en movimiento.

http://www.wikisaber.es/Contenidos/LObjects/forms_of_energy/index.html

Clasificación de la energía:renovables y no renovables
Existen varias fuentes de energía renovables:

Energía mareomotriz (mareas)
Energía hidráulica (embalses)
Energía eólica (viento)
Energía solar (Sol)
Energía de la biomasa (vegetación)

Existen varias fuentes de energía no renovables: Se refiere a aquellas fuentes de energía que se encuentran en la naturaleza en una cantidad limitada

Los combustibles fósiles (carbón, petróleo y gas natural): Un combustible fósil está compuesto por los restos de organismos que vivieron hace millones de años. El carbón se formó a partir de plantas terrestres; el petróleo y el gas natural, a partir de microorganismos y animales principalmente acuáticos.La energía se obtiene al quemar estos productos, proceso en el que se forman grandes cantidades de dióxido de carbono y otros gases contaminantes que se emiten a la atmósfera.

La energía nuclear (fisión y fusión nuclear): La energía nuclear es la energía proveniente de reacciones nucleares o de la desintegración de los núcleos de algunos átomos. Procede de la liberación de la energía almacenada en el núcleo de los mismos.Una central nuclear es una central termoeléctrica, es decir, una instalación que aprovecha una fuente de calor para convertir en vapor a alta temperatura un líquido que circula por un conjunto de conductos; y que utiliza dicho vapor para accionar un grupo turbina-alternador, produciendo así energía eléctrica.

Formas de Energía:
Energía Térmica: es la liberada por los cuerpos más calientes en forma de calor y pasa de los cuerpos calientes a los fríos.

http://www.ipsi.cat/apunts/Animacions/Termica.swf

http://fisicayquimicaenflash.es/eso/4eso/e_termica/e_termica00.html

Energía Cinética: es la energía asociada al movimiento. La poseen los cuerpos que están en movimiento, por tener velocidad. Cuanta más velocidad lleve más energía cinética lleva.

http://www.fisica-quimica-secundaria-bachillerato.es/animaciones-flash-interactivas/mecanica_fuerzas_gravitacion_energia/energia_potencial_cinetica_mecanica.htm

Energía eléctrica: la energía eléctrica está asociada a la corriente eléctrica, que no es más que un movimiento ordenado de electrones. Las pilas, baterías o los paneles fotovoltaicos, (corriente continua) o la dinamo de la bicicleta (corriente alterna) producen dicho movimiento.

Energía eólica: Fíjate en que se trata de una energía cinética, puesto que el viento posee energía precisamente por tratarse de un cuerpo, el aire, en movimiento. La energía eólica se usa directamente, por ejemplo para impulsar los barcos de vela y también se usa para transformarla en energía eléctrica mediante los aerogeneradores, como los que puedes ver en la imagen.

http://meteolot.com/anim/energia-eolica.swf

http://www.eve.es/EVE/media/EVE/infografias/flash/La%20energ%C3%ADa%20e%C3%B3lica/eolica.swf?ext=.swf

Esquema

Clica en la imagen de abajo para ver la animación

Energía geotérmica: El interior de la Tierra conserva gran cantidad de calor que aún queda de los tiempos en los que se formó. En algunas zonas de la Tierra, normalmente asociadas a procesos volcánicos, como en Lanzarote o en Islandia, este calor aflora hasta la superficie terrestre y constituye lo que llamamos energía geotérmica.

http://www.iesmariazambrano.org/Departamentos/flash-educativos/geotermal.swf

Energía hidráulica-Hidroeléctrica: Llamamos así a la energía que posee el agua que discurre por los ríos, cae por cascadas naturales o saltos de agua artificiales, como los que el ser humano construye en los embalses. A veces se aprovecha directamente, por ejemplo para mover una noria. Otras veces, como en el caso del agua almacenada en los embalses, se aprovecha para transformarla en energía eléctrica.

Esquema

http://www.unesa.net/unesa/html/sabereinvestigar/esquemas/resolucion800/hidroelectrica.swf

http://newton.cnice.mec.es/materiales_didacticos/hidraulica/central_hidroelectrica.swf

Energía luminosa: Es la energía asociada a la luz. El sol desprende gran cantidad de esta energía, también una bombilla, una vela encendida y cualquier objeto luminoso desprenden este tipo de energía. Pero la energía luminosa es tan solo una clase de otra forma de energía más amplia, la energía electromagnética, que está asociada a las ondas electromagnéticas.

Energía maremotriz: es la asociada al movimiento de las olas y, sobre todo, de las mareas. Fíjate que se trata de una energía asociada al movimiento y, por tanto, es una energía cinética: energía cinética del mar.

http://www.eitb.eus/multimedia/infografias/energiamar/es/energiamar_nielsen_es.swf

Energía solar:es una fuente de energía de origen renovable, obtenida a partir del aprovechamiento de la radiación electromagnética procedente del Sol.

http://www.andaluciainvestiga.com/espanol/cienciaAnimada/sites/solar/energia.swf

Central solar-fotovoltaica

http://www.profesorfrancisco.es/2012/05/las-energias-renovables-en-flash.html

Energía Nuclear: es la energía almacenada en el núcleo de los átomos. Esta energía se libera cuando se rompen los núcleos de los átomos, proceso a que se llama fisión nuclear. La energía nuclear que aprovechamos los seres humanos se libera mediante reacciones nucleares de fisión provocadas y controladas artificialmente que liberan enormes cantidades de energía. Los átomos que suelen emplearse en esas reacciones son átomos de uranio.

http://platea.pntic.mec.es/~aanderic/flash/nuclear.swf

http://www.iesmariazambrano.org/Departamentos/flash-educativos/nuclear.swf

Energía potencial elástica: es la energía asociada a la deformación de los cuerpos elásticos, los que recuperan su forma original cuando la fuerza que los ha deformado deja de actuar. Aunque todos los cuerpos son más o menos elásticos, esta forma de la energía es más evidente en los cuerpos como los muelles. Cuando un muelle se comprime o se estira (se deforma), almacena energía potencial elástica, pero cuando el muelle recupera su forma, pierde esa energía almacenada.

Energía potencial gravitatoria: es la energía asociada a la altura a la que se encuentra un cuerpo respecto a la superficie de la Tierra. Es muy parecida a la energía potencia elástica: cuando un cuerpo gana altura almacena energía potencial gravitatoria. Esa energía se libera cuando el cuerpo cae y pierde altura.

Energía química: es la que se produce en las reacciones químicas. Una pila o una batería poseen este tipo de energía. Es la energía que posee el carbón y que se manifiesta al quemarlo.

Energía sonora: es energía asociada a las ondas sonoras que se transmiten a través del aire. También pueden hacerlo a través de cualquier sustancia pero, a diferencia de las ondas electromagnéticas, no pueden hacerlo a través del vacío.

Biomasa: La biomasa es aquella materia orgánica de origen vegetal o animal, incluyendo los residuos y deshechos orgánicos, susceptible de ser aprovechada energéticamente. Tipos:

Agrícola herbácea (paja, cañote de maíz, etc.) y leñosa (restos de podas, sarmientos)
Forestal: restos de labores de silvicultura (ramas, tocones, etc.)
Industrial de origen agrícola (orujillos, huesos, cáscaras, etc.) o de origen maderero (serrines, astillas, virutas, cortezas, etc.)
Cultivos energéticos: cultivos de especies destinados específicamente a la producción de biomasa para uso energético
Otros tipos de biomasa como la materia orgánica de la basura doméstica (RSU) u otros subproductos de reciclado

Central de Biomasa

La Energía radiante es la que poseen las ondas electromagnéticas como la luz visible, las ondas de radio, los rayos ultravioleta (UV), los rayos infrarrojo (IR), rayos x etc. La característica principal de esta energía es que se puede propagar en el vacío, sin necesidad de soporte material alguno. Ej.: La energía que proporciona el Sol y que nos llega a la Tierra en forma de luz y calor.

¿Por qué hay varias formas de energía?

Tal vez te hayas dado cuenta de que al hablar de algunas formas de la energía hemos dicho que son energías cinéticas: por ejemplo, lo hemos dicho de la eólica y de la mareomotriz. También habrás notado que hemos mencionado dos formas de energía potencial, la gravitatoria y la elástica. En el fondo todas las formas de energía, están asociadas a una de estas dos cosas: movimiento y posición.

Todas las energías asociadas al movimiento de algo son energías cinéticas y todas las energías asociadas a la posición de algo son energías potenciales.

Cada energía es distinta no porque lo sea, sino porque miro cosas distintas. Por eso hay muchos nombres para la energía.

La energía no se crea ni se destruye, sólo se transforma (Principio de conservación de la energía). Por tanto, cuando usamos la energía no la estamos gastando, tan solo la estamos transformando en otro tipo de energía. Cuando sucede cualquier transformación de la energía,

hay siempre una parte de la misma que se transforma en calor. La energía térmica es la única forma que aumenta, mientras que todas las demás disminuyen. Pero la energía térmica es la forma menos útil de energía, lo cual quiere decir que todas las transformaciones de energía que existen en el universo reducen la utilidad de la energía. A este proceso los científicos suelen denominarlo degradación de la energía. Así que la energía no se gasta… pero se degrada, es decir pierde calidad.

Unidades de Energía:

La energía, como cualquier otra magnitud física, debe medirse empleando las unidades adecuadas. La unidad que emplean los científicos para medirla es el julio (J), que es la unidad del Sistema Internacional de Unidades. Pero también se mide en otras unidades, dependiendo de la forma en la que se encuentre:

Calorías (cal): se usa sobre todo para medir el contenido energético de los alimentos, apareciendo normalmente con su múltiplo kilocalorías (Kcal).

Kilovatio-hora (kWh): El kilovatio-hora es una unidad de energía equivalente a un kilovatio de energía consumida por una hora de tiempo. Se usa como unidad de medida habitual de la energía eléctrica.