Fundamentos de la Materia: Clasificación, Fuentes de Energía y Transformaciones

Fundamentos de la Materia y sus Fuentes Energéticas

Definición y Tipos de Materia

Materia: Es todo aquello que ocupa un lugar en el espacio y se puede pesar (sólido, gas y líquido).

Clasificación de la Materia

• Elemento Químico: Formado por un solo tipo de átomo (ejemplos: O₂, Fe).
• Compuestos Químicos: Formado por átomos de distinto tipo (ejemplo: H₂O).

Fuentes de Energía

Fuentes de Energía No Renovables

Son aquellas que existen en cantidades limitadas y no se regeneran a una escala de tiempo humana.

• Petróleo:
  • Es una mezcla de compuestos, de color negruzco.
  • Suele presentarse en grandes bolsas subterráneas, por lo que su extracción se realiza perforando el suelo firme o el fondo marino.
  • Ventajas: Relativamente barato y abundante, permite la obtención de multitud de productos (aceites, plásticos).
  • Desventajas: Provoca problemas medioambientales, transporte caro y peligroso.
• Gas Natural:
  • Es una mezcla de gases que suelen acompañar al petróleo cuando se encuentra en las bolsas subterráneas.
  • Ventajas: Relativamente barato y abundante.
  • Desventajas: Provoca problemas medioambientales.
• Carbón:
  • El carbón mineral proviene de la madera de inmensos bosques que quedaron enterrados hace millones de años.
  • Ventajas: Relativa facilidad de extracción, barato y abundante.
  • Desventajas: Provoca problemas medioambientales, necesita espacios grandes para su almacenamiento, transporte caro.
• Nuclear:
  • Las centrales nucleares son instalaciones muy complejas donde se obtiene energía eléctrica mediante un proceso llamado reacción nuclear de fisión con un metal (uranio).
  • Ventajas: Rentable económicamente, gran eficiencia en la producción de electricidad, aplicaciones médicas.
  • Desventajas: Instalaciones muy peligrosas, generan residuos muy peligrosos, posibilidad de uso no pacífico.

Fuentes de Energía Renovables

Son aquellas que se reponen naturalmente a una velocidad igual o superior a la que se consumen.

• Solar: Consiste en aprovechar la energía del Sol.
  • Para obtener energía eléctrica: energía fotovoltaica.
  • Para calentar agua en las viviendas: energía fototérmica.
  • Ventajas: No se agota, no contamina, ideal para zonas donde no llega la red eléctrica.
  • Desventajas: Intermitencia de la producción, necesidad de grandes superficies de captación, alto coste inicial (aunque rentable a largo plazo).
• Eólica:
  • Unos molinos de viento llamados aerogeneradores transforman la energía cinética del viento en eléctrica.
  • Ventajas: No se agota, no contamina, comienza a ser rentable económicamente.
  • Desventajas: Depende de la meteorología, dispersión geográfica, alto coste económico (rentable a medio plazo).

Transformaciones de Energía

La energía se transforma constantemente de una forma a otra. A continuación, se detallan ejemplos comunes:

Ejemplos de Transformaciones Energéticas

• Cinética $\rightarrow$ Térmica: (Frotar las manos).
• Potencial $\rightarrow$ Cinética/Térmica: (Coche descendiendo una rampa).
• Cinética $\rightarrow$ Eléctrica/Térmica: (Dinamo de una bicicleta).
• Potencial $\rightarrow$ Eléctrica: (Central hidroeléctrica: Potencial $\rightarrow$ Cinética $\rightarrow$ Eléctrica $\rightarrow$ Térmica).
• Eléctrica $\rightarrow$ Luminosa/Térmica: (Bombillas).
• Térmica $\rightarrow$ Eléctrica: (Centrales térmicas: Térmica $\rightarrow$ Cinética $\rightarrow$ Eléctrica $\rightarrow$ Luminosa).
• Luminosa $\rightarrow$ Eléctrica: (Placas solares o células fotovoltaicas: Luminosa $\rightarrow$ Eléctrica $\rightarrow$ Luminosa/Térmica).