Energia
Energía es la capacidad de un sistema físico para realizar trabajo. La materia posee energía como
resultado de su movimiento o de su posición en relación con las fuerzas que
actúan sobre ella. La radiaciónelectromagnética posee
energía que depende de su frecuencia y, por tanto, de su longitud de onda. Esta
energía se comunica a la materia cuando absorbe radiación y se recibe de la
materia cuando emite radiación. La energía asociada al movimiento se conoce
como energía cinética, mientras
que la relacionada con la posición del objeto sobre la Tierra es laenergía potencial gravitacional.
Por ejemplo, un péndulo que oscila
tiene una energía potencial máxima
en los extremos de su recorrido; en todas las posiciones intermedias tiene
energía cinética y potencial en proporciones diversas. La energía se manifiesta
en varias formas, entre ellas la energía mecánica, térmica , química, eléctrica ,
radiante o atómica. Todas las formas de energía pueden convertirse en
otras formas mediante los procesos adecuados. En el proceso de
transformación puede perderse o ganarse una forma de energía, pero la suma
total permanece constante.
Hay muchos tipos
de energía, aquí intentaremos enumerarlos todos o la principal mayoría de
ellos con una breve explicación de como son.
Energía eléctrica
Energía lumínica
Energía mecánica
Energía térmica
Energía eólica
Energía solar
Energía nuclear
Energía cinética
Energía potencial
Energía química
Energía hidráulica
Energía sonora
Energía radiante
Energía fotovoltaica
Energía de reacción
Energía iónica
Energía geotérmica
Energía mareomotriz
Energía electromagnética
Energía metabólica
Energía hidroeléctrica
Energía magnética
Energía calorífica
1. Energía Eléctrica
La energia electrica es la energia resultante de
una diferencia de potencial entre dos puntos y que permite establar una
corriente electrica entre los dos, para obtener algun tipo de
trabajo, también puede trasformarse en otros tipos de energía entre
las que se encuentran energía luminosa o luz, la energía
mecánica y la energía térmica.
2.
Energía lumínica
La energía luminosa es la fracción
que se percibe de la energía que trasporta la luz y que se puede
manifestar sobre la materia de diferentes maneras tales como arrancar los
electrones de los metales, comportarse como una onda o como si
fuera materia, aunque la mas normal es que se desplace como una onda
e interactúe con la materia de forma material o
física, también añadimos que esta no debe confundirse con
la energía radiante.
3. Energía mecánica
La energía mecánica se debe a
la posición y movimiento de un cuerpo y es la suma de
la energía potencial, cinética y energía elástica de
un cuerpo en movimiento. Refleja la capacidad que tienen los cuerpos con masa
de hacer un trabajo. Algunos ejemplos
de energía mecánica los podríamos encontrar en
la energía hidráulica, eólica y mareomotriz.
4. Energía térmica
La energía térmica es la fuerza que se libera en forma de calor, puede obtenerse mediante la naturaleza y también del sol mediante una reacción exotérmica como podría ser la combustión de los combustibles, reacciones nucleares de fusión o fisión, mediante la energía eléctrica por el efecto denominado Joule o por ultimo como residuo de otros procesos químicos o mecánicos. También es posible aprovechar energía de la naturaleza que se encuentra en forma de energía térmica calorifica, como la energía geotérmica o la energía solar fotovoltaica.
La energía térmica es la fuerza que se libera en forma de calor, puede obtenerse mediante la naturaleza y también del sol mediante una reacción exotérmica como podría ser la combustión de los combustibles, reacciones nucleares de fusión o fisión, mediante la energía eléctrica por el efecto denominado Joule o por ultimo como residuo de otros procesos químicos o mecánicos. También es posible aprovechar energía de la naturaleza que se encuentra en forma de energía térmica calorifica, como la energía geotérmica o la energía solar fotovoltaica.
La obtención de
esta energía térmica también implica un impacto ambiental
debido a que en la combustión se libera dióxido de carbono
(comúnmente llamado CO2 ) y
emisiones contaminantes de distinta índole, por ejemplo
la tecnología actual en energía nuclear da residuos
radiactivos que deben ser controlados. Ademas de esto debemos añadir y tener en
cuenta la utilización de terreno destinado a las plantas generadoras
de energía y los riegos de contaminación por accidentes en
el uso de los materiales implicados, como pueden ser
los derrames de petróleo o de
productos petroquímicos derivados.
5. Energía Eólica
Este tipo de energía se obtiene
a través del viento, gracias a
la energía cinética generada por el efecto corrientes de aire.
Actualmente esta energía es utilizada
principalmente para producir electricidad o energia eléctrica a través de
aerogeneradores, según estadísticas a finales de 2011 la
capacidad mundial de los generadores eólicos supuso 238 gigavatios,
en este mismo año este tipo de energía genero alrededor del 3% de
consumo eléctrico en el mundo y en España el 16%.
La energía eólica se caracteriza por
se una energía abundante, renovable y limpia, también ayuda
a disminuir las emisiones de gases contaminantes y de efecto invernadero
al reemplazar termoeléctricas a base de combustibles fósiles, lo que la
convierte en un tipo de energía verde, el mayor inconveniente de
esta seria la intermitencia del viento que podría suponer en algunas
ocasiones un problema si se utilizara a gran escala.
6. Energia Solar
Nuestro planeta recibe aproximadamente 170
petavatios de radiación solar entrante (insolación) desde la capa más alta
de la atmósfera y solo un aproximado 30% es reflejada de vuelta al espacio
el resto de ella suele ser absorbida por los océanos, masas terrestres y
nubes.
El espectro electromagnético de la luz
solar en la superficie terrestre está ocupado principalmente por luz
visible y rangos de infrarrojos con una pequeña parte
de radiación ultravioleta.La radiacion que es absorbida por las
nubes, océanos, aire y masas de tierra incrementan la temperatura de
estas.
El aire calentado es el que contiene agua evaporada
que asciende de los océanos, y también en parte de los continentes, causando la
circulación atmosférica o convección. Cuando el aire asciende a las
capas altas, donde la temperatura es baja, va disminuyendo su temperatura hasta
que el vapor de agua se condensa formando nubes. El calor latente de la
condensación del agua amplifica la convección y procduce fenomenos naturales
tales como borrascas, anticiclones y viento. La energía solar absorbida
por los océanos y masas terrestres mantiene la superficie a
14 °C. Para la fotosíntesis de las plantas verdes la
energía solar se convierte en energía química, que produce alimento, madera
y biomasa, de la cual derivan también los combustibles fósiles.
¿Como se obtiene?
Es obtenida a partir del aprovechamiento de la
radiación electromagnética procedente del Sol,
la radiación solar que alcanza nuestro
planeta también puede aprovecharse por medio de captadores que
mediante diferentes tecnologías (células fotovoltaicas, helióstatos, colectores
térmicos) puede trasformarse en energía térmica o eléctrica
y también es una de las calificadas como energías limpias o
renovables.
La potencia de radiación puede
variar según el momento del día, así como las
condiciones atmosféricas que la amortiguan y la latitud. en buenas condiciones
de radiación el valor suele ser aproximadamente 1000 W/m²
(a esto se le conoce como irrandiancia) en la superficie terrestre
La radiación es aprovechable en sus componentes
directa y difusa, o en la suma de ambas. La radiación directa es la que llega
directamente del foco solar, sin reflexiones o refracciones intermedias.
Mientras que la difusa es la emitida por la bóveda celeste diurna gracias a los
múltiples fenómenos de reflexión y refracción solar en la atmósfera, en las
nubes y el resto de elementos atmosféricos y terrestres. La radiación directa
puede reflejarse y concentrarse para su utilización, mientras que no es posible
concentrar la luz difusa que proviene de todas las direcciones.
La irradiancia directa normal (o perpendicular a
los rayos solares) fuera de la atmósfera, recibe el nombre de constante
solar y tiene un valor medio de 1366 W/m² (que corresponde a un
valor máximo en el perihelio de 1395 W/m² y un valor mínimo
en el afelio de 1308 W/m²).
Según informes de Greenpeace, la energía solar
fotovoltaica podría suministrar electricidad a dos tercios de la población
mundial en 2030.
7. Energía nuclear
Esta energía es
la liberada del resultado de una reacción nuclear, se puede obtener mediante
dos tipos de procesos, el primero es por Fusión Nuclear (unión de núcleos
atómicos muy livianos) y el segundo es por Fisión Nuclear (división de
núcleos atómicos pesados).
En
las reacciones nucleares se suele liberar una grandisima cantidad
de energía debido en parte a la masa
de partículas involucradas en este proceso, se transforma
directamente en energía. Lo anterior se suele explicar basándose en la
relación Masa-Energía producto de la genialidad del gran
físico Albert Einstein.
8.
Energía cinética
La energía cinética es
la energía que posee un objeto debido a su movimiento, esta energia
depende de la velocidad y masa del objeto según la ecuación E = 1mv2,
donde m es la masa del objeto y v2 la velocidad del mismo elevada al cuadrado.
La energía asociada a un objeto situado a
determinada altura sobre una superficie se denomina energía potencial. Si se
deja caer el objeto, la energía potencial se convierte en energía cinética.
(véase la imagen)
9. Energía potencial
En un sistema físico, la energía potencial es energía que mide la capacidad
que tiene dicho sistema para realizar un trabajo en función
exclusivamente de su posición o configuración. Puede pensarse como la energía almacenada en el sistema, o como una
medida del trabajo que un sistema puede entregar. Suele abreviarse con la letra
U o Ep.
La energía potencial puede presentarse
como energía potencial gravitatoria, energía potencial
electrostática, y energía potencial elástica.
Más rigurosamente, la energía potencial es una magnitud
escalar asociada a un campo de fuerzas (o como en elasticidad
un campo tensorial de tensiones). Cuando la energía potencial está
asociada a un campo de fuerzas, la diferencia entre los valores del campo en
dos puntos A y B es igual al trabajo realizado por la fuerza para cualquier
recorrido entre B y A.
10. Energía Química
Esta energía es la retenida en
alimentos y combustibles, Se produce debido a la transformación de
sustancias químicas que contienen los alimentos o
elementos, posibilita mover objetos o generar otro tipo de
energía.
11. Energía Hidráulica
La energía hidráulica o energía hídrica
es aquella que se extrae del aprovechamiento de
las energías (cinética y potencial) de la corriente de
los ríos, saltos de agua y mareas, en algunos casos es un tipo
de energía considerada “limpia” por que su impacto ambiental suele
ser casi nulo y usa la fuerza hídrica sin represarla en otros es solo
considerada renovable si no sigue esas premisas dichas anteriormente.
12. Energía Sonora
Este tipo de energía se caracteriza por
producirse debido a la vibración o movimiento de un objeto que hace
vibrar también el aire que lo rodea, esas vibraciones se transforman
en impulsos eléctricos que nuestro cerebro interpreta en sonidos.
13. Energía Radiante
Esta energia es la que tienen las ondas
electromagneticas tales como la luz visible, los rayos ultravioletas
(UV), los rayos infrarrojos (IR), las ondas de radio, etc.
Su propiedad fundamental es que se propaga en
el vació sin necesidad de ningún soporte material, se
trasmite por unidades llamadas fotones estas unidades actúan a su
vez también como partículas, el físico Albert Einstein
planteo todo esto en su teoría del efecto fotoeléctrico gracias al cual ganó el
premio Nobel de física en 1921.
14. Energía Fotovoltaica
La energía fotovoltaica y sus sistemas
posibilitan la transformación de luz solar
en energía eléctrica, en pocas palabras es la conversión de
una partícula luminosa con energía (fotón) en una energía electromotriz
(voltaica). La caracteristica principal de un sistema de energía
fotovoltaica es la célula fotoeléctrica,
un dispositivo construido de silicio (extraído de la arena común).
15. Energía de reacción
Es un tipo de energia debido a la
reaccion química del contenido energético de los productos es, en
general, diferente del correspondiente a los reactivos.
En una reacción química el contenido energético de
los productos Este defecto o exceso de energía es el que se pone
en juego en la reacción. La energía absorvida o desprendida puede
ser de diferentes
formas, energía lumínica, eléctrica, mecánica, etc…, aunque
la principal suele ser en forma de energía calorífica. Este calor se
suele llamar calor de reacción y suele tener un valor único para
cada reacción, las reacciones pueden también debido a esto ser
clasificadas en exotérmicas o endotérmicas, según que haya desprendimiento
o absorción de calor.
16. Energía iónica
La energía de ionización es la cantidad de energía
que se necesita para separar el electrón menos fuertemente unido de
un átomo neutro gaseoso en su estado fundamental.
17. Energía geotérmica
18. Energía mareomotriz
Es la resultante del aprovechamiento de las mareas,
se debe a la diferencia de altura media de los mares según la posición
relativa de la Tierra y la Luna y que como resultante da
la atracción gravitatoria de esta ultima y del sol sobre los océanos.
De esta diferencias de altura se puede
obtener energía interponiendo partes móviles al movimiento
natural de ascenso o descenso de las aguas, junto con mecanismos de
canalización y depósito, para obtener movimiento en un eje.
19. Energía electromagnética
La energía electromagnética se
define como la cantidad de energía almacenada en una parte del
espacio a la que podemos otorgar la presencia de un campo electromagnético y
que se expresa según la fuerza del campo eléctrico y magnético del
mismo. En un punto del espacio la densidad de energía
electromagnética depende de una suma de dos términos proporcionales al cuadrado
de las intensidades de campo.
20. Energía metabólica
Este tipo
de energía llamada metabólica o de metabolismo es el
conjunto de reacciones y procesos físico-químicos que ocurren en
una célula. Estos complejos procesos interrelacionados son la base de
la vida a nivel molecular, y permiten las diversas actividades de
las células: crecer, reproducirse, mantener sus estructuras,
responder a estímulos, etc
21. Energía hidroeléctrica
Este tipo de energía se obtiene mediante
la caída de agua desde una determinada altura a un nivel inferior
provocando así el movimiento de mecanismos tales como
ruedas hidráulicas o turbinas, Esta hidroelectricidad es considerada
como un recurso natural, solo disponible en zonas con suficiente cantidad de
agua. En su desarrollo se requiere la construcción de presas,
pantanos, canales de derivación así como
la instalación de grandes turbinas y el equipamiento adicional
necesario para generar esta electricidad.
22. Energía Magnética
Esta energía que se desarrolla en nuestro
planeta o en los imanes naturales. es la consecuencia de las
corrientes eléctricas telúricas producidas en la tierra como resultado de
la diferente actividad calorífica solar sobre la superficie terrestre, y deja
sentir su acción en el espacio que rodea la tierra con intensidad
variable en cada punto
23. Energía Calorífica
La energía calorífica es la
manifestación de la energía en forma de calor. En todos los
materiales los átomos que forman sus moléculas están en continuo movimiento ya
sea trasladándose o vibrando. Este movimiento implica que los átomos tienen una
determinada energía cinética a la que nosotros llamamos calor o energía
calorífica.
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