CONDUCCIÓN, CONVECCIÓN Y RADIACIÓN: Los 3 tipos de transferencia de energía:

En este artículo hablaremos sobre conducción, convección y radiación, las tres formas en las que la energía puede transferirse.

Ejemplos de transferencia de energía

Seguramente, ya sabes que el calor es transferencia de energía. El problema que se puede presentar ahora es saber cómo ocurre esa transferencia de energía. ¿Existen varias formas? ¿Hay una sola forma de transferir energía de un cuerpo a otro? Para responder estas preguntas, analicemos las siguientes situaciones:

1. Un chico coloca una sartén sobre la hornalla prendida de su cocina, con la intención de sofritar las cebollas que necesita para su salsa. Al tocar sin querer una parte de la sartén que no estaba en contacto directo con el fuego, el chico se quema causándole una dolorosa ampolla.
   
2. Una adolescente escucha su música preferida subiendo el volumen de su radio mientras envía un mensaje por Whatsapp.
   
3. Algunos animales utilizan las corrientes oceánicas generadas por las diferencias de temperatura en el agua para migrar desde un punto hasta otro, situado a cientos de kilómetros.

Estos tres casos presentan diferentes cambios que involucran energía. En los tres, existe una transferencia de energía que ocurre de formas muy diferentes. ¿Cuáles son estas formas? Es sencillo analizar profundamente los tres casos si estudiamos cuáles son las maneras de transferir de energía:

Formas de transferencia de energía:

Conducción

Es una manera en la que se transmite la energía en medios sólidos. Esto ocurre porque la energía se va transmitiendo directamente entre átomo y átomo debido a las vibraciones de estos.

Expliquemos mejor la situación. Imaginemos un cuchillo que se encuentra expuesto al fuego. Llamaremos “Zona A” a la zona que se encuentra en contacto directo con la llama, mientras que la “Zona B” no está en contacto directo. Podemos asegurar que, al cabo de un tiempo, la zona B estará tan caliente como la zona A.

Para explicar esto, hagamos un “zoom” al cuchillo. Si fuésemos capaces de ver los átomos del cuchillo, veríamos que está compuesto por millones de átomos ordenados uno al lado del otro. Cuando se calienta el grupo de átomos de la zona A (en contacto directo con el fuego), éste comienza a vibrar, afectando al grupo de átomos que se encuentra inmediatamente después, haciendo que comience a vibrar al transferirle su energía.

Este segundo grupo de átomo hará lo mismo con el que se encuentre al lado y así sucesivamente. Al cabo de un tiempo, todos los átomos se encontrarán vibrando y habrán levantado la temperatura de todo el cuchillo, transfiriendo así la energía desde los átomos de la zona A hasta la zona B.

Si bien la conducción ocurre en todos los materiales (es decir, necesita de un medio para transferirse la energía de un punto a otro), ocurre con gran eficacia en los sólidos, especialmente en aquellos que sean buenos conductores del calor por poseer electrones libres, como los metales. Es por ello que las planchas, las sartenes, ollas y muchos instrumentos de cocina se realizan con metales, para favorecer la cocción del alimento.

Convección

Ocurre solamente en fluido; es decir, se presenta en líquidos y gases. Podría definirse como una transferencia de energía que se da entre zonas a diferentes temperaturas. Por ejemplo, observemos la figura 1. Los sucesivos desplazamientos de materia desde zonas más frías a zonas más calientes (y viceversa) del fluido, por exposición a una fuente de energía (como el fuego), crean corrientes convectivas. En la atmósfera, las corrientes convectivas forman los vientos; en los océanos, forman las corrientes oceánicas, como la de El Niño o la Corriente Occidental Australiana (una muy popular película de Disney-Pixar hablar sobre ella).

Radiación

Es una transferencia de energía que no necesita de ningún medio para que ocurra. Esto significa que la energía podrá transmitirse tanto en sólidos y fluidos como en el vacío, tal como sucede en el espacio interplanetario. Analicemos mejor la situación.

Una fuente de radiación como el Sol libera grandes cantidades de energía (como la térmica o la lumínica) que nos llega a la Tierra haciendo posible la vida. Si bien en la atmósfera es una masa gaseosa de aire y la energía solar la atraviesa permitiendo la fotosíntesis, en el espacio no hay aire o algún medio material. Aun así, la transferencia de energía es posible.

Esto sucede con todos los tipos de radiación que existen debido a que la transferencia de energía se realiza mediante ondas electromagnéticas. Te recomendamos leer el artículo sobre radiación para comprender mejor este tipo de transferencia de energía. La energía radiante que nos permite escuchar la radio todas las mañanas o ver televisión se transmite por este medio.

Actividades

En base a la información de este artículo, explica los ejemplos del principio de la nota de acuerdo a si son casos que presentan convección, conducción o radiación.