La energía: 4 propiedades y características para entenderla.

¿Qué es la Energía?

Los físicos andan diciendo:

“La energía no se crea ni se destruye, sólo se transforma”

Principio de la Conservación de la Energía.

Ok, la energía se conserva, pero… ¿cómo se descubrió que sucede eso? Te invitamos a conocer el curioso caso en este artículo de Ensamble de Ideas.

¿Qué es la Energía? La energía es la capacidad que posee un cuerpo o sistema de cuerpos para realizar un trabajo, siendo fundamental e imprescindible para producir cambios en la naturaleza.

El universo no sólo está formado por materia, sino también por energía. Haremos en esta definición un rápido repaso sobre la energía, para que luego comprendan cómo los distintos fenómenos que sufre la materia se relacionan con ella. La energía sufre transformaciones continuamente y adopta diversas formas:

• Cuando un cuerpo se encuentra en movimiento, tiene una forma de energía denominada energía cinética.
• Si se deja caer un cuerpo desde una cierta altura sobre el nivel del suelo, caerá rápidamente. Si, en su caída, el cuerpo golpea contra un vidrio delgado, lo romperá y desplazará partes del mismo. Se nota, entonces, que el cuerpo adquiere movimiento y es capaz de romper y arrastrar al vidrio. Se deduce que ese cuerpo, ubicado a una cierta altura sobre el nivel del suelo, tiene una forma de energía denominada energía potencial gravitatoria.
• El calor es una manifestación de la energía, que es llamada, en este caso, energía calórica.
• Las moléculas de un cuerpo son capaces de manifestar energía química, que, a su vez, puede transformarse en calor y en luz, recibiendo así el nombre de energía radiante o lumínica, pues la luz también es una manifestación de la energía, como el sonido.

Existen otros tipos de energía, provenientes de otras fuentes de las que el hombre actualmente saca provecho. Por ejemplo, la energía hidroeléctrica, proveniente del agua, puede ser transformada en energía eléctrica, la cual hace funcionar los artefactos electrónicos de nuestros hogares –entre otros usos–.

Las características de la energía

La energía es una propiedad física que se refiere a la capacidad de un sistema para realizar trabajo o producir cambios. El trabajo se refiere al movimiento de un objeto contra una fuerza, como por ejemplo levantar una pesa o mover un objeto de un lugar a otro. Los cambios pueden ser de diferente naturaleza, como cambios en la velocidad, en la temperatura, en la posición, entre otros.

Existen diferentes tipos de energía, como la energía cinética, que se refiere a la energía asociada con el movimiento de un objeto; la energía potencial, que se refiere a la energía almacenada en un sistema debido a su posición o configuración; la energía térmica, que se refiere a la energía asociada con la temperatura de un objeto; la energía eléctrica, que se refiere a la energía asociada con el movimiento de cargas eléctricas; la energía nuclear, que se refiere a la energía asociada con la descomposición de núcleos atómicos, entre otras.

Además de tener diferentes formas, la energía también tiene diferentes propiedades o características. Algunas de estas son:

1. Conservación de la energía: la energía no puede ser creada ni destruida, solo transformada de una forma a otra. Esto se conoce como la ley de conservación de la energía.
2. Unidad de medida: la energía se mide en joules (J), aunque también se utilizan otras unidades como kilovatios-hora (kWh) o calorías (cal). Puedes hallar más información al respecto en nuestro artículo de Unidades de energía, disponible en: https://www.ensambledeideas.com/unidades-de-energia/
3. Transferencia: la energía puede ser transferida de un sistema a otro, y esto puede ser útil en diferentes aplicaciones, como la generación de electricidad.
4. Degradación: cuando se transforma la energía de una forma a otra, siempre hay una pérdida de energía debido a la fricción, el calor y otros factores. La degradación de la energía se refiere a esta pérdida de energía que se produce durante la transformación de una forma de energía a otra.

En resumen, la energía es una propiedad física que se refiere a la capacidad de un sistema para realizar trabajo. La energía puede tomar muchas formas y tiene diferentes propiedades y características, como la conservación, la unidad de medida, la transferencia y la degradación.

Las formas y fuentes de energía

Las formas de energía se refieren a las diferentes maneras en que la energía se puede manifestar en la naturaleza. Algunas de las formas de energía más comunes incluyen la energía cinética, que se refiere a la energía asociada con el movimiento de un objeto; la energía potencial, que se refiere a la energía almacenada en un sistema debido a su posición o configuración; la energía térmica, que se refiere a la energía asociada con la temperatura de un objeto; la energía eléctrica, que se refiere a la energía asociada con el movimiento de cargas eléctricas; y la energía nuclear, que se refiere a la energía asociada con la descomposición de núcleos atómicos, entre otras.

Por otro lado, las fuentes de energía se refieren a los recursos naturales o tecnológicos que se utilizan para obtener energía. Algunas de las fuentes de energía más comunes incluyen los combustibles fósiles, como el petróleo, el gas y el carbón; la energía hidráulica, que se obtiene a partir del movimiento del agua; la energía eólica, que se obtiene a partir del movimiento del viento; la energía solar, que se obtiene a partir de la radiación solar; la energía geotérmica, que se obtiene a partir del calor del interior de la Tierra; y la energía nuclear, que se obtiene a partir de la descomposición de núcleos atómicos, entre otras.

Es importante tener en cuenta que cada forma y fuente de energía tiene sus propias características y beneficios, pero también sus propias limitaciones y desafíos. Por lo tanto, es importante evaluar cuidadosamente las diferentes opciones de energía para poder elegir la mejor opción para cada situación específica.

El curioso descubrimiento de Julius von Mayer

Julius von Mayer (1814 – 1878) descubrió la conservación de la energía de una manera más que interesante, pues fue más una casualidad que otra cosa. Ejercía como cirujano en un barco holandés cuando se dio cuenta que la sangre extraída de las arterias era más clara que la sangre extraída de las venas. La razón se debía a que las arterias tienen más cantidad de oxígeno que las venas, las cuales tienen más cantidad de dióxido de carbono.

No obstante, cuando extraía sangre de marineros al viajar por zonas tropicales, apenas notaba alguna diferencia en la coloración de la sangre arterial y venosa. Evidentemente, repitió la observación varias veces con diferentes marineros (incluso con él mismo) y la diferencia de color seguía siendo mínima.

¿A qué se debía esto? Su conclusión fue que, en zonas calurosas, parecería que los marineros no debían gastar tanta energía proveniente de los alimentos como en zonas más frías. Por esto, la sangre de las venas poseían mayor cantidad de oxígeno en zonas tropicales que la sangre venosa en zonas frías, haciendo que la sangre de arterias y venas sean bastante parecidas en color.

Por ello, se le atribuye a vol Mayer la idea de la conservación de la energía (los marineros obtenían su energía de los alimentos consumidos y esa energía, a su vez, se transforma en otras cuando realizaban sus tareas diarias; es decir, la energía no se creaba ni se destruía, sólo se transformaba de un tipo a otro). ¡Una ¿casualidad? muy importante!

Actividades

1. Indica si son Verdaderas o Falsas las siguientes oraciones

1. La energía es una propiedad física que se refiere a la capacidad de un sistema para realizar trabajo o producir cambios.
2. La energía sólo puede tomar una forma y no puede ser transformada de una forma a otra. (Falso)
3. La energía cinética se refiere a la energía almacenada en un sistema debido a su posición o altura. 
4. La eficiencia energética se refiere a la relación entre la cantidad de energía útil obtenida y la cantidad de energía total utilizada en un proceso. 
5. La energía nuclear se obtiene a partir de la descomposición de núcleos atómicos.

2. Responde en base al texto de este artículo:

1. ¿Qué es la energía y cómo nos podemos dar cuenta de que existe?
2. ¿Cuáles son los diferentes tipos de energía? (Nombra al menos 5 formas de energía).
3. ¿Cuáles son las características de la energía?
4. ¿Qué es la ley de conservación de la energía?
5. ¿Qué son las formas de energía y qué son las fuentes de energía?
6. ¿Qué relación hay entre el descubrimiento de vol Mayer con la conservación de la energía?

Más información

Te sugerimos el siguiente blog educativo para que continúes aprendiendo un poco más sobre el tema y la importancia de von Mayer en el descubrimiento de la Conservación de la Energía: https://www.cienciaonline.com/2009/09/02/mayer-de-la-sangre-al-primer-principio-de-la-termodinamica/