FÍSICA Y QUÍMICA

¿Qué es la energía? ¿Qué tipos de energía existen?

En física, se entiende que la energía es la propiedad o la capacidad que tiene un objeto de producir transformaciones a su alrededor. También se define la energía como la capacidad de un objeto para realizar un trabajo, entendiéndose el trabajo como el movimiento provocado por esa energía.

Debido a que la energía puede transformarse pero no se crea ni se destruye, puede ser cuantificada por su transformación o conversión a diferentes formas. Es decir, si hablamos de trabajo, la mediremos mediante fuerza y aceleración, sin embargo, si hablamos de calor la mediremos por cambio de temperatura.

La Unidad Internacional para medir la energía es el Julio. Un Julio equivale a la energía transferida a un objeto para moverlo a una distancia de un metro con una fuerza de 1 Newton.

La energía no se crea ni se destruye, se transforma

Las formas de energía más comunes son la energía cinética de un objeto en movimiento, la energía química liberada al quemarse un combustible, la energía radiante de la luz, la energía térmica debido a la temperatura de un objeto.

Todos los seres vivos requieren energía para mantenerse con vida, igual que los humanos obtenemos energía de la comida. Además, los humanos hemos aprendido a obtener energía de diferentes fuentes para utilizarlas a nuestra conveniencia, como los combustibles fósiles o las energías renovables para generar electricidad. De la misma forma, los procesos climáticos de la Tierra y todos sus ecosistemas son impulsados por la energía radiante del Sol y la energía geotérmica del centro de la Tierra.

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La energía está estrechamente relacionada con la masa de un objeto. De tal forma que cualquier objeto que tiene masa tiene cierta energía, que se denomina energía en reposo. Cualquier energía adicional que reciba el objeto anterior supondrá un aumento de su masa.

Tipos de energía

La energía total de un objeto o de un sistema puede subdividirse o clasificarse de diversas maneras, de hecho, muchas de estas clasificaciones se superponen porque algunos tipos de energía son una mezcla variada de otros tipos de energías. Veamos a continuación los tipos de energía que existen una a una:

Energía Cinética

La energía cinética es la que posee cualquier objeto que se encuentra en movimiento, por lo que también se conoce como energía de movimiento. La energía cinética depende de la velocidad y de la masa del objeto, por lo que puede calcularse con la siguiente fórmula:

Energía Potencial

La energía potencial depende de la posición del objeto y puede dividirse en tres subtipos:

Energía Potencial Gravitatoria

La energía potencial gravitatoria que es la que depende de la altura del objeto y tiene que ver con la gravedad a la que estamos sometidos todos los cuerpos y objetos de la Tierra. Por ejemplo, si estamos en el balcón de un tercer piso tendremos más energía potencial gravitatoria que nuestro vecino que está en el primero. De la misma forma, no tiene la misma energía potencial gravitatoria un piano que una trompeta, porque la masa de los objetos también influye.

Energía Potencial Elástica

Energía potencial elástica que es la que se libera cuando un muelle comprimido se suelta. Esta energía la poseen aquellos materiales que son elásticos, es decir, que tienen la capacidad de estirarse o deformarse de su posición inicial pero que también tienen la capacidad de recuperar su forma original.

 

Energía Potencial Eléctrica

Energía potencial eléctrica que es la que tiene una carga eléctrica cuando la situamos en un campo eléctrico. Como depende de la posición de la carga dentro del campo se habla de energía potencial. Las cargas eléctricas pueden ser positivas o negativas y estas generan a su alrededor una zona (que se conoce como campo eléctrico) en la cual si introducimos otra carga eléctrica, afectará a la primera.

Energía Mecánica

La energía mecánica se define como la suma de la energía cinética y la energía potencial, ya que es la que se deriva de la posición y el movimiento de un objeto. Esto es así porque generalmente ambas energías están muy relacionadas. Así que para saber la energía mecánica de un objeto sólo tendremos que sumarlas. Algunos ejemplos de energía mecánica son la energía luminosa, energía hidráulica, la energía eólica, energía mareomotriz, etc.

Energía Eléctrica

La energía eléctrica es aquella energía que va asociada a la corriente eléctrica, es decir, a los electrones en movimiento. La diferencia de potencial que existe entre dos puntos crea una corriente eléctrica entre ambos puntos cuando se conectan mediante cualquier conductor de electricidad. La energía contenida en esa corriente eléctrica es la energía eléctrica.

La energía eléctrica puede conviertirse en energía luminosa a través de una bombilla e incluso en energía calorífica.

Energía Magnética

La energía magnética es la que tienen todos los imanes. Cuando un imán está cerca de algún metal genera una fuerza de atracción hacia él que lo mueve, generando un trabajo. La energía magnética es la que hace posible esa atracción entre el imán y el metal.

Energía Electromagnética o Radiante

La energía electromagnética, también conocida como energía radiante es la que se encuentra en un campo electromagnético. Un campo electromagnético es una región en la que existen cargas eléctricas y cargas magnéticas. Esta energía tiene la característica de que no necesita ningún medio para propagarse, por lo que puede viajar por el espacio (en el vacío).

Un ejemplo de energía electromagnética sería la energía solar, que llega a la tierra en forma de calor y de luz. Otros ejemplos son las ondas de radio, los rayos ultravioleta, los rayos infrarrojos y la luz del espectro visible.

Energía Química

La energía química se conoce como aquella que se produce durante una reacción química. Durante cualquier reacción química, aunque sea a nivel molecular, se produce absorción o liberación de energía. Las reacciones exotérmicas son aquellas en las que se desprende energía, por su parte, las reacciones endotérmicas necesitan energía para tener lugar.

Energía Nuclear

La energía nuclear es una de las más potentes que existen. La energía nuclear se produce cuando modificamos el núcleo de un átomo, ya sea por fusión nuclear, que es cuando se fusionan dos núcleos para obtener un átomo mayor o por fisión nuclear, que se trata de romper el núcleo del átomo. En ambos procesos se liberan grandes cantidades de energía nuclear.

El núcleo de un átomo genera muchas fuerzas para mantener el átomo unido, cuando lo cambiamos generamos energía nuclear porque modificamos esas fuerzas.

Energía Térmica

La energía térmica es la que se intercambia entre dos cuerpos que se encuentran a diferentes temperaturas. El intercambio siempre se produce desde el cuerpo que está más caliente hacia el que está más frío. Este intercambio se detiene cuando los dos cuerpos se encuentran a la misma temperatura, porque se ha alcanzado el equilibrio térmico. Un ejemplo de energía térmica es la energía geotérmica, que es la que se almacena en forma de calor en el interior de la Tierra.

Energía Iónica

La energía iónica se define como la energía que se necesita para separar un electrón en su estado fundamental de un átomo (de un elemento en estado gaseoso).

Esperamos haberte ayudado a saber qué es la energía y cuáles son todos los tipos de energía que existen. Si tienes alguna duda, estaremos en los comentarios.

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