Tipos de Energía y sus Transformaciones: Conceptos y Ejemplos

Unidades de Energía

• Joule (J): Trabajo que hay que realizar con una fuerza de un newton (N) para recorrer un metro (m) en la misma dirección que se aplica esta fuerza.
• Caloría (cal): Cantidad de calor que se necesita para elevar 1 ºC (de 14.5 ºC a 15.5 ºC) la temperatura de un gramo (g) de agua (H₂O) a presión atmosférica. Estudia el calor y la energía de los alimentos.
• Vatio-hora (Wh): Energía eléctrica que se desarrolla durante una hora con un vatio (W) de potencia. Mide la producción o el consumo eléctrico.

Tipos de Energía

• Energía Mecánica (E_m)

  Energía relacionada con el movimiento y con las fuerzas que pueden producirlo. Puede ser cinética y potencial. La energía mecánica es la suma de ambas: E_m = E_c + E_p.

  • Energía Cinética (E_c)

    Energía que posee un cuerpo debido a su movimiento. E_c = 1/2 * m * v², donde "m" es la masa y "v" es la velocidad. También se puede expresar como: E_c = 1/2 * m * (v₁ - v₂).

  • Energía Potencial (E_p)

    Energía que posee un cuerpo debido a su posición. E_p = m * g * h, donde "m" es la masa, "g" es la aceleración de la gravedad y "h" es la altura.

• Energía Eléctrica (E_e)

  Paso de electrones a través de un conducto eléctrico. E = P * t, donde "P" es la potencia y "t" es el tiempo. P = V * I, donde "V" es el voltaje y "I" es la intensidad de corriente.

• Energía Térmica (E_t)

  Movimiento continuo de moléculas en un cuerpo. A mayor movimiento, mayor energía. Pasa de un cuerpo a otro por:

  • Conducción: Paso de calor del cuerpo con mayor temperatura al de menor temperatura.
  • Convección: Caso de un fluido que actúa como intermediario.
  • Radiación: Transmisión de energía de un cuerpo a otro sin intervención de fluidos.

• Energía Química (E_q)

  Se produce cuando reaccionan entre sí varios compuestos químicos para formar uno u otro. Se encuentra en bases, alimentos y combustibles fósiles.

• Energía Radiante o Electromagnética (E_r)

  Propia de las ondas electromagnéticas. Su principal productor es el Sol.

• Energía Nuclear (E_n)

  Energía de la materia que se obtiene de los núcleos atómicos, produciendo reacciones de fusión y fisión. Se transforma en energía mediante la ecuación E = m * c², donde "m" es la masa y "c" es la velocidad de la luz.

Fuerza, Peso, Trabajo y Potencia

• Fuerza: Acción de variar la posición de un cuerpo o deformarlo. F = m * a (masa por aceleración). Se mide en newtons (N), donde 1 N = kg * m/s².
• Peso: Fuerza de atracción que ejerce la Tierra sobre un cuerpo. P = m * g (masa por gravedad). Se mide en newtons (N).
• Trabajo: Producto de la fuerza aplicada sobre un cuerpo por el espacio recorrido. T = F * esp (fuerza por espacio).
• Potencia: Trabajo realizado en la unidad de tiempo. P = T / t (trabajo entre tiempo).

Transformaciones Energéticas

"La energía no se crea ni se destruye, se transforma".

• Energía Mecánica: Se transforma en energía térmica por fricción y en energía eléctrica a base de generadores.
• Energía Eléctrica: Se transforma en energía mecánica mediante motores eléctricos, en energía térmica mediante resistencias eléctricas, en energía química mediante acumuladores o bacterias y en energía radiante mediante tubos fluorescentes y lámparas.
• Energía Térmica: Se transforma en energía mecánica mediante turbinas (centrales térmicas), en energía eléctrica mediante convertidores termoeléctricos y en energía química mediante termólisis.
• Energía Radiante: Se transforma en energía térmica mediante los rayos del Sol, en energía eléctrica mediante los rayos del Sol sobre células fotovoltaicas y en energía química mediante la fotosíntesis.
• Energía Química: Se transforma en energía mecánica en los seres humanos (transformación de alimentos para moverse), en energía térmica al quemarse combustibles y en energía eléctrica mediante la conexión de placas y baterías.
• Energía Nuclear: Se transforma en energía térmica mediante fusión y fisión nuclear.