La Energía: Propiedades, Tipos, Fuentes Renovables y No Renovables


La Energía: Propiedades, Tipos y Fuentes

Propiedad que mide la capacidad de los cuerpos para producir cambios en sí mismos y su entorno. Se mide en Julio (J).

Tipos de Energía

  • Química: Presente en alimentos y combustibles. Ej.: Al hacer deporte.
  • Térmica: Asociada a la temperatura de un cuerpo. A mayor temperatura, mayor energía.
  • Nuclear: Liberada al romperse los núcleos de uranio y plutonio. En centrales nucleares se transforma en energía eléctrica.
  • Eléctrica: Producida por electrones en movimiento. Ej.: En un circuito eléctrico, la energía eléctrica se transforma en luz.
  • Cinética: Asociada al movimiento. Ej.: Un coche. Cuanto más rápido, más energía cinética.
  • Potencial: Asociada a la posición. Ej.: Agua en una presa. A mayor altura, mayor energía potencial.

Propiedades de la Energía

  • Se transfiere: Cuando dos cuerpos interactúan, se produce un cambio, ya que la energía se transfiere de un cuerpo a otro. Ej.: El viento y un barco. Parte de la energía se transfiere al barco.
  • Se transforma: La energía eléctrica se convierte en cinética en los motores eléctricos. La energía química se transforma en eléctrica.
  • Se conserva: En cualquier cambio, la cantidad de energía se mantiene constante. La suma de las energías antes es igual a la que aparece después. Principio de Conservación de la Energía.
  • Se degrada: Una parte de la energía se pierde en forma de calor y se convierte en energía térmica. Ej.: Una bombilla que se calienta en un circuito.

Rendimiento Energético

Un cuerpo puede transferir energía a otro realizando un trabajo sobre él. Se realiza trabajo cuando se ejerce una fuerza sobre un objeto en un recorrido.

Un cuerpo puede transferir energía a otro mediante calor, debido a la diferencia de temperatura entre ellos. El cuerpo caliente transfiere energía al frío, hasta que las temperaturas se igualan, alcanzando el equilibrio térmico.

La temperatura es la magnitud común a dos cuerpos en equilibrio térmico.

La temperatura final no es la media de las temperaturas iniciales, dado que intervienen factores como la masa o la naturaleza de cada cuerpo.

Escalas de Temperatura

  • Escala Celsius:
    • 0 °C: Temperatura de fusión del agua.
    • 100 °C: Temperatura de ebullición del agua.
  • Escala Fahrenheit:
    • 32 °F: Temperatura de fusión del agua.
    • 212 °F: Temperatura de ebullición del agua.

T(°C)/5 = (T(°F)-32)/9

Escala Absoluta o Kelvin: Utilizada en ciencia y en el S.I.
  • 0 K = -273.15 °C: Corresponde al cero absoluto (ausencia de energía).

T(K) = T(°C) + 273

Fuentes de Energía

Fuentes de Energía No Renovables

Cuyas reservas se consumen a un ritmo mayor al que se renuevan naturalmente.

Ventajas:

Es barata y fácil de extraer. Tecnología desarrollada.

Inconvenientes:

Reservas limitadas. Muy contaminantes. Generan residuos nucleares que requieren almacenamiento.

  • Carbón: Roca sedimentaria formada a partir de residuos vegetales. En el siglo XIX sustituyó a la madera por su mayor poder energético.
  • Petróleo: Mineral producido por restos orgánicos. En el siglo XX sustituyó al carbón, por su mayor poder energético y facilidad de extracción.
  • Gas Natural: Mezcla de metano y otros hidrocarburos gaseosos. Elevado poder energético. Produce dióxido de carbono y agua.
  • Minerales de Uranio: Uranio 235 usado en reactores nucleares de fisión.

La quema de combustibles fósiles en centrales termoeléctricas, vehículos, industrias, calefacciones arroja GASES contaminantes a la atmósfera. Ej.: dióxido de carbono, óxido de azufre y nitrógeno…

Fuentes de Energía Renovables

Aquellas cuyas reservas se consumen a un ritmo menor al que se renuevan naturalmente.

Biomasa:

Materia orgánica de origen vegetal o animal.

Aplicaciones:
  • Combustible.
  • Biogás.
  • Biocarburantes: Cultivos de plantas adecuadas. Ej.: Bioetanol para motores de explosión.
  • Aprovechamiento térmico: Incineradoras. Ej.: Calentar el agua.

Sol:

Energía solar. Es difícil de aprovechar porque es discontinua y dispersa.

Aplicaciones:
  • Baja temperatura: Obtener agua caliente.
  • Alta temperatura: En centrales termoeléctricas para producir electricidad.
  • Fotovoltaica: Células fotovoltaicas convierten energía solar en eléctrica.

Ventajas de las Fuentes Renovables:

  • Reservas inagotables.
  • Impacto menor sobre el medio ambiente.
  • Carácter autóctono, se producen cerca de donde se consumen, reduciendo la dependencia.
  • Su uso favorece el desarrollo tecnológico.

Inconvenientes:

  • Falta de conocimientos y tecnología insuficiente.
  • Consumo total de energía limpia es reducido.

Energía, Desarrollo Económico y Medio Ambiente

El modelo de desarrollo económico basado en combustibles fósiles y energía nuclear ha tenido EFECTOS AMBIENTALES NEGATIVOS:

  • Contaminación atmosférica.
  • Lluvia ácida.
  • Efecto invernadero.
  • Almacenamiento de residuos nucleares de larga duración.

Hábitos de consumo que reducen el impacto ambiental:

  • Reciclado de residuos.
  • Aprovechamiento de fuentes de energía menos contaminantes.

Ecologistas en el s. XX mostraron preocupación por el deterioro ambiental.

Protocolo de Kyoto (2005): Reducir un 5% las emisiones para 2012.

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