Definición de Energía
Significado Principal:
La energía es una propiedad fundamental de la naturaleza que se manifiesta en diferentes formas y se define como la capacidad de producir trabajo o realizar una acción. Esta energía puede ser cinética, potencial, térmica, eléctrica, magnética, nuclear, entre otras, y se puede transformar de una forma a otra. La energía es esencial para el funcionamiento de los seres vivos y para el desarrollo de la tecnología moderna. Además, es un recurso natural no renovable que debe ser utilizado de manera responsable y sostenible para garantizar su disponibilidad para las generaciones futuras.
Definición Completa:
Desde el punto de vista del materialismo dialéctico, la esencia fundamental y más profunda de la materia se manifiesta a través de múltiples e infinitas propiedades, esta cualidad, multiplicidad en la unidad, refleja la esencia misma de la materia: el movimiento.<br/> <br/>
La medida más general y común a las diversas formas de movimiento en que se manifiesta la materia es la energía. Desde el punto de vista físico, las distintas formas de movimiento, cualitativamente distintos, en que se manifiestan las distintas formas de movimiento de los múltiples fenómenos, están caracterizan por su correspondiente energía. <br/> <br/>
En este sentido hablamos de energía mecánica, potencial, nuclear, electromagnética, gravitacional, térmica etc. Cada una de estas formas de movimiento son susceptibles de transformarse unos en otros; siendo la energía la que caracteriza la forma física de movimiento así como su posible transformación cualitativa, conservándose, sin embargo, cuantitativamente igual. Así pues, la energía no es algo externo a la materia, implantada en ella desde el exterior, sino que es una cualidad inherente de la materia.<br/> <br/>
El uso de la magnitud energía en términos prácticos se justifica porque es mucho más fácil trabajar con magnitudes escalares, como lo es la energía, que con magnitudes vectoriales como la velocidad y la posición. Así, se puede describir completamente la dinámica de un sistema en función de las energías cinética, potencial y de otros tipos de sus componentes.<br/> <br/>
En sistemas aislados además la energía total tiene la propiedad de "conservarse" es decir ser invariante en el tiempo. Matemáticamente la conservación de la energía para un sistema es una consecuencia directa de que las ecuaciones de evolución de ese sistema sean independientes del instante de tiempo considerado, de acuerdo con el teorema de Noether.<br/> <br/>
Energía en diversos tipos de sistemas físicos
Todos los cuerpos, poseen energía debido a su movimiento, a su composición química, a su posición, a su temperatura, a su masa y a algunas otras propiedades. En las diversas disciplinas de la física y la ciencia, se dan varias definiciones de energía, por supuesto todas coherentes y complementarias entre sí, todas ellas siempre relacionadas con el concepto de trabajo.<br/> <br/>
Física clásica
En Mecánica:<br/> <br/>
Energía mecánica que es la combinación o suma de los siguientes tipos:
Energía cinética: debida al movimiento.
Energía potencial la asociada a la posición dentro de un campo de fuerzas conservativo como por ejemplo:
Energía potencial gravitatoria
Energía potencial elástica, debida a deformaciones elásticas. También una onda es capaz de transmitir energía al desplazarse por un medio elástico.
En electromagnetismo se tiene:<br/> <br/>
Energía electromagnética que se compone de:
Energía radiante
Energía del campo
Energía potencial eléctrica, véase potencial eléctrico.
En termodinámica:<br/> <br/>
energía interna, suma de la energía mecánica de las partículas constituyentes de un sistema
Energía térmica
Física relativista clásica
En Relatividad:<br/> <br/>
Energía en reposo es la energía debida a la masa, según la conocida fórmula de Einstein.
Energía de desintegración, es la diferencia de energía en reposo entre las partículas iniciales y finales de una desintegración
Al redefinir el concepto de masa, también se modifica el de energía cinética. Véase Relación de energía-momento.<br/> <br/>
Física cuántica
En física cuántica, la energía es una magnitud ligada al operador hamiltoniano. La energía total de un sistema no aislado de hecho puede no estar definida: en un instante dado la medida de la energía puede arrojar diferentes valores con probabilidades definidas. En cambio, para los sistemas aislados en los que el hamiltoniano no depende explícitamente del tiempo, los estados estacionarios sí tienen una energía bien definida. Además de la energía asociadas a la materia ordinaria o campos de materia, en física cuántica aparece la:<br/> <br/>
Energía del vacío, que es un tipo de energía existente en el espacio, incluso en ausencia de materia.
Química
En química aparecen formas específicas no mencionadas anteriormente:<br/> <br/>
Energía de ionización, una forma de energía potencial, es la energía que hace falta para ionizar una molécula o átomo.
Energía de enlace es la energía potencial almacenada en los enlaces químicos de un compuesto. Las reacciones químicas liberan o absorben esta clase de energía, en función de la entalpía y energía calórica.<br/> <br/>
Si estas formas de energía son consecuencia de interacciones biológicas, la energía resultante es bioquímica, pues necesita de las mismas leyes físicas que aplican a la química, pero los procesos por los cuales se obtienen son biológicos, como norma general resultante del metabolismo (véase ATP). <br/> <br/>
Energía potencial
La energía potencial puede pensarse como la energía almacenada en un sistema, o como una medida del trabajo que un sistema puede entregar. Más rigurosamente, la energía potencial es una magnitud escalar asociada a un campo de fuerzas (o como en elasticidad un campo tensorial de tensiones). Cuando la energía potencial está asociada a un campo de fuerzas, la diferencia entre los valores del campo en dos puntos A y B es igual al trabajo realizado por la fuerza para cualquier recorrido entre B y A.<br/> <br/>
La energía potencial puede definirse solamente cuando existe un campo de fuerzas es conservativa, es decir, que cumpla con alguna de las siguientes propiedades:<br/> <br/>
El trabajo realizado por la fuerza entre dos puntos es independiente del camino recorrido.
El trabajo realizado por la fuerza para cualquier camino cerrado es nulo.
Cuando el rotor de F es cero (sobre cualquier dominio simplemente conexo).
Se puede demostrar que todas las propiedades son equivalentes (es decir que cualquiera de ellas implica la otra). En estas condiciones, la energía potencial en un punto arbitrario se define como la diferencia de energía que tiene una partícula en el punto arbitrario y otro punto fijo llamado "potencial cero".<br/> <br/>
Magnitudes relacionadas
La energía se define como la capacidad de realizar un trabajo. Energía y trabajo son equivalentes y, por tanto, se expresan en las mismas unidades. El calor es una forma de energía, por lo que también hay una equivalencia entre unidades de energía y de calor. La capacidad de realizar un trabajo en una determinada cantidad de tiempo es la potencia.<br/> <br/>
La energía como recurso natural
En tecnología y economía, una fuente de energía es un recurso natural, así como la tecnología asociada para explotarla y hacer un uso industrial y económico del mismo. La energía en sí misma nunca es un bien para el consumo final sino un bien intermedio para satisfacer otras necesidades en la producción de bienes y servicios.<br/> <br/>
Formas de generación de energía eléctrica
Subestación eléctricaFuentes de energía renovables:
Energía eólica
Energía geotérmica
Energía hidráulica
Energía mareomotriz
Energía solar
Biomasa
Gradiente térmico oceánico
Energía azul
Fuentes de energía no renovable:
Energía nuclear
Carbón
Gas natural
Petróleo
Explotación de la energía
La explotación de la energía abarca una serie de procesos, que varían según la fuente empleada:<br/> <br/>
Extracción de la materia prima (Uranio, Carbón. Petróleo...)
Procesamiento de la materia prima (enriquecimiento de uranio, refino del petróleo...)
Transporte, almacenamiento y distribución de la materia prima, hasta el punto de utilización.
Transformación de la energía (por combustión, fisión...)
Para la electricidad, además:<br/> <br/>
Generación de electricidad, por lo general mediante turbinas
Almacenamiento y/o distribución de la energía
Consumo
Por último
Gestión de los residuos
Economía energética
Consumo de electricidad por países (Abril 2006)La disponibilidad de la energía es un factor fundamental para el desarrollo y el crecimiento económico. La aparición de una crisis energética desemboca irremediablemente en una crisis económica. La utilización eficaz de la energía, así como el uso responsable, son esenciales para la sostenibilidad.<br/> <br/>
En la actual situación mundial, son varias las voces que abogan por reducir el consumo energético y de recursos naturales.
Informe sobre los límites del desarrollo del Club de Roma (1972)
Teoría del pico de Hubbert, sobre el agotamiento del petróleo. <br/> <br/>
Unidades de medida de energía
La unidad de energía en el Sistema Internacional de Unidades es el Julio, que equivale a Newton x metro.
Otras unidades:<br/> <br/>
Caloría Es la cantidad de energía térmica necesaria para elevar la temperatura de un gramo de agua de 14,5 a 15,5 grados centígrados. 1 julio equivale a 0,24 calorías.
La frigoría es la unidad de energía utilizada en refrigeración y es equivalente a absorber una caloría.
Termia prácticamente en desuso, es igual a 1.000.000 de calorías o a 1 Mcal
Kilovatio hora (kWh) usada habitualmente en electricidad. Y sus derivados MWh, MW•año
Caloría grande usada en biología, alimentación y nutrición = 1 Cal = 1 kcal = 1.000 cal
Tonelada equivalente de petróleo = 41.840.000.000 julios = 11.622 kWh.
Tonelada equivalente de carbón = 29.300.000.000 julios = 8138.9 kWh.
Tonelada de refrigeración
Electronvoltio (eV) Es la energía que adquiere un electrón al ser acelerado por una diferencia de potencial en el vacío de 1 Voltio. 1eV = 1.602176462 × 10-19 julios
BTU, British Thermal Unit, 252,2 cal = 1.055 julios
Información Adicional:
¡Descubre todo sobre la energía!
Hola amigos, hoy les hablaré sobre un tema muy importante para todos nosotros: la energía. La energía es fundamental para el funcionamiento de nuestras vidas y para el desarrollo de la sociedad en la que vivimos.
La energía se define como la capacidad de realizar trabajo, y se puede encontrar en diversas formas, como la energía mecánica, térmica, eléctrica y química. Todas estas formas de energía son importantes y se utilizan para diferentes propósitos en nuestra vida cotidiana.
La energía es esencial para la industria, el transporte, la calefacción, la iluminación y el entretenimiento. Sin embargo, el uso excesivo de energía puede tener un impacto negativo en el medio ambiente y en nuestra salud.
Es por eso que es importante que aprendamos a utilizar la energía de manera eficiente y responsable. Algunas formas de hacerlo incluyen el uso de tecnologías de energía renovable, la reducción del consumo de energía en nuestros hogares y lugares de trabajo, y la elección de productos y servicios energéticamente eficientes.
Además, es importante que todos trabajemos juntos para promover la conciencia sobre la importancia de la energía y cómo podemos utilizarla de manera responsable. Con pequeñas acciones diarias, podemos contribuir a un futuro más sostenible y saludable para todos.
En resumen, la energía es esencial para nuestras vidas y para el desarrollo de la sociedad. Debemos aprender a utilizarla de manera eficiente y responsable para garantizar un futuro sostenible y saludable. ¡Recordemos que cada pequeña acción cuenta!
Definición Alternativa:
Eficacia, poder para obrar, capacidad para hacer algo: la energía del Consejero General de esta empresa es casi infinita. Fuerza de voluntad o vigor físico que se transforman en capacidad de obrar: desde que ingirió aquel afrodisíaco de su invención, su marido ha perdido todas las energías. Véase Energía [Filosofía].<br/> <br/>
[Física] Cualquier causa capaz de transformarse en trabajo mecánico: la energía solar es una de las más limpias que existen. Modismos Energía atómica. Véase energía nuclear. Energía cinética. [Física] La que posee un cuerpo por razón de su movimiento. Energía de ionización. [Física] La mínima necesaria para ionizar una molécula o átomo en estado normal. ...<br/> <br/>
[Física] Concepto de Energía. El concepto de energía de un sistema puede expresarse de diferentes formas. Así, según su aspecto externo, atendiendo a sus cualidades de posición y movimiento se puede hablar de su energía potencial o su energía cinética. Atendiendo a sus características internas, se puede hablar de su energía como la capacidad de un sistema para producir trabajo o calor.<br/> <br/>
Las relaciones de energía de un sistema dinámico constituyen una forma indirecta de expresar las leyes de la dinámica, sean éstas las leyes de Newton, las ecuaciones de Maxwell o las funciones de onda cuánticas de dicho sistema. Son una transformación matemática de coordenadas que a veces simplifica ciertos cálculos. Desarrollo histórico del concepto. ...<br/> <br/>
Fuentes de energía Introducción histórica Los primeros trabajos que realizó el hombre los efectuó a costa de sus propios músculos. La energía que utilizaba provenía de los alimentos ingeridos con anterioridad, es decir, de la que se libera en las reacciones químicas que tienen lugar al disgregarse los alimentos.<br/> <br/>
Posteriormente, el hombre fue aprendiendo a utilizar mejor la energía de sus músculos, utilizando animales e inventando sucesivos artificios mediante los cuales obtenía un mayor rendimiento en el trabajo. Tres de los fundamentales fueron la rueda, la palanca y el arco. Sobre el año 5000 a.C. ya domesticaba algunos animales (caballo) para conseguir más energía mecánica que la que él, considerado como máquina.<br/> <br/>