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La energía como una magnitud física

La energía como una magnitud física

La energía como una magnitud física
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La energía es una magnitud física que obedece a leyes naturales precisas. La podemos transferir, transformar y conservar. Estando o no disponible para nuestro uso. Se presenta en diferentes formas y categorías. La podemos medir y cuantificar.

1.1. La energía es una cantidad que se transfiere de un sistema a otro 

La energía es la capacidad de un sistema para efectuar un trabajo. Un sistema hace un trabajo cuando ejerce una fuerza sobre otro sistema a través de una cierta distancia.

En estos casos la energía se transfiere de un sistema a otro. Parte de la energía puede también transformase de un tipo a otro durante este proceso.

Es posible calcular o medir la energía que se transfiere hacia el interior o hacia el exterior de un sistema. 

1.2. Energía térmica 

La energía de un sistema u objeto que resulte en su temperatura se llama energía térmica.

que es la energía

Cuando una diferencia de temperatura entre dos objetos causa una transferencia neta de energía de un sistema a otro, la energía transferida se llama calor. La transferencia de calor ocurre de tres maneras: 

  • Convección 
  • Conducción
  • Radiación

1.3. La energía no se crea ni se destruye

El cambio en la cantidad total de energía de un sistema es siempre igual a la diferencia de la cantidad transferida hacia adentro y la cantidad transferida hacia afuera. La cantidad total de energía en el universo es finita y constante.

1.4. La disponibilidad de energía

La energía disponible para realizar trabajo útil disminuye a medida que se transfiere de un sistema a otro ya que parte de esta energía se pierde en los alrededores, entonces se dice que se ha agotado, aunque todavía existe en algún lugar.

Un sistema más eficiente perderá menos energía hasta llegar a un límite teórico. 

1.5. Categorías en que se divide la energía 

La energía tiene diferentes formas y puede dividirse en categorías.

Las formas de energía incluyen energía luminosa, energía elástica, energía química y más. Sin embargo, toda la energía se clasifica sólo en dos categorías: 

  • Cinética 
  • Potencial

La energía cinética describe los tipos de energía asociados con cuerpos en movimientos.

La energía potencial describe a la energía que posee un objeto o sistema debido a su posición relativa a otro objeto o sistema y las fuerzas entre los dos.

Algunas formas de energía son en parte cinética y en parte potencial. 

1.6. La energía en las reacciones químicas y nucleares

Las reacciones químicas y nucleares implican la transferencia y la transformación de la energía.

La energía asociada con reacciones nucleares es mucho mayor que la asociada con reacciones químicas dada la cantidad de masa. 

Las reacciones nucleares tienen lugar en los centros de estrellas, en las explosiones de armas nucleares y en reactores nucleares de fisión o fusión.

Las reacciones químicas son omnipresentes en los sistemas vivos y no vivos de la tierra.

1.7. Cuantificación de la energía 

La energía se cuantifica en varias unidades diferentes.

Al igual que con otras magnitudes físicas varias unidades se asocian con la energía. Por ejemplo: julios, Calorías, Ergios, Kilovatios-hora, BTUs (unidades térmicas británicas). 

Dada la cantidad de energía en un conjunto de unidades, una unidad siempre puede convertirse a otra. Por ejemplo, 1 caloría = 4.186 julios.

1.8. La potencia y la energía 

La potencia es una medida de la transferencia de energía por unidad de tiempo. 

1 julio/segundo = 1 vatio. 

Al hablar de la velocidad con la cual la energía se transfiere de un sistema a otro, o energía por unidad de tiempo, estamos hablando de la potencia.

Serie audiovisual creada por:

Capítulos siguientes

  • I. Introducción
  • 1. La energía como magnitud física
  • 2. Los procesos físicos planetarios y la energía
  • 3. Los procesos biológicos planetarios y la energía
  • 4. Fuentes de energía
  • 5. Decisiones sobre la energía
  • 6. Energía disponible para los humanos
  • 7. Energía y bienestar social

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