Conceptos Clave: Energía, Tipos, Calor y Temperatura

Definición de Energía

La energía es la capacidad de un cuerpo para realizar trabajo. La energía se mide en Julios (J), que equivalen al trabajo realizado por una fuerza de un newton a lo largo de un metro de distancia. También se puede medir en calorías (cal); una caloría es la energía necesaria para aumentar un grado Celsius la temperatura de un gramo de agua.

La energía se puede transformar, incluso en masa, según la famosa ecuación E=mc². En esta transformación se fundamenta la energía nuclear, que se basa en la desintegración de material radiactivo, liberando grandes cantidades de energía.

Tipos de Energía

1. Lumínica: Es la que proviene básicamente del sol. Este tipo de energía se caracteriza porque no posee masa y puede transformarse en energía química mediante la fotosíntesis en las plantas o en energía eléctrica mediante fotocélulas construidas por el hombre.
2. Química: Esta energía se almacena en la formación de compuestos químicos que, al reaccionar, la liberan bajo otra forma de energía. Ejemplo: Las pilas, que liberan la energía como electricidad.
3. Cinética: Es la energía de los cuerpos en movimiento. Mientras más rápido se mueven, más energía cinética poseen. Generalmente, una gran parte de esta se transforma en energía calórica.
4. Potencial: Es la energía de los cuerpos estáticos (es decir, donde no hay movimiento) en virtud de su posición o estado. Mientras más altos están o más tensos están (en el caso de un muelle), más energía potencial almacenan.
5. Calórica: No hay una definición única para este tipo de energía, ya que el calor es energía en tránsito. Sin embargo, todo cuerpo que realiza un trabajo o experimenta fricción desprende parte de su energía transformada en energía calórica (calor).
6. Nuclear: Es la energía que se desprende de la desintegración o fusión de núcleos atómicos de materiales radiactivos.
7. Eólica: Es la energía que se produce por el viento. La energía eólica se utiliza para mover barcos impulsados por velas, así como para hacer funcionar molinos. En la actualidad, se utiliza principalmente para hacer aerogeneradores que, a través de generadores, producen energía eléctrica.
8. Eléctrica: Es la energía asociada al movimiento de electrones a través de un conductor. El flujo de electrones por un conductor transporta energía eléctrica.
9. Hidráulica: Proviene del movimiento del agua, como en ríos o caídas de agua.

Efectos del Calor en la Materia

• Calor: Es la energía que se transfiere entre cuerpos o sistemas debido a una diferencia de temperatura.
• Temperatura: Es una medida de la energía cinética promedio de las partículas de un cuerpo. Es la escala con la cual se mide el grado de calor o nivel térmico que posee un cuerpo. La temperatura se mide en diferentes escalas, como grados Celsius (ºC), Fahrenheit (ºF) y Kelvin (ºK).

Conversiones de Temperatura

Para pasar de grados Celsius (ºC) a Fahrenheit (ºF):
ºF = (ºC × 9/5) + 32

Para pasar de grados Fahrenheit (ºF) a Celsius (ºC):
ºC = (ºF - 32) × 5/9

Para pasar de grados Celsius (ºC) a Kelvin (ºK):
ºK = ºC + 273.15 (o 273 para simplificar)

Para pasar de grados Kelvin (ºK) a Celsius (ºC):
ºC = ºK - 273.15 (o 273 para simplificar)

Efectos del Aumento de Temperatura en un Cuerpo

A medida que aumenta la energía térmica (calor) en un cuerpo, su temperatura aumenta y sus moléculas se mueven más rápido. Esto puede provocar una serie de cambios, como:

• Cambios de volumen (dilatación o contracción)
• Cambios de fase (fusión, vaporización, etc.)