21 de Abril de 2009

| CIENCIAS DE LA NATURALEZA Y DE LA SALUD

La energía. Formas. Tipos. Transformaciones.

Capacidad: Determina las formas, tipos y transformaciones de la energía.

/ ABC Color

La energía se puede definir como la capacidad para realizar trabajo o transferir calor. Se realiza trabajo cuando se mueve una masa a través de una distancia. Entre las formas comunes de energía están la luz, el calor, la energía eléctrica, la energía mecánica, la energía eólica, la energía geotérmica, la energía nuclear, la energía química, otras. Cada una de las diversas formas de energía se puede clasificar en dos tipos, que son la energía potencial o la energía cinética.


La energía potencial es energía almacenada; es la energía que posee un objeto debido a su posición o a su composición química. La gasolina y el azúcar común poseen energía potencial debido a su composición química. Un automóvil estacionado en una colina tiene energía potencial debido a su posición.


La energía cinética es energía en movimiento. Conforme un automóvil estacionado comienza a bajar en una colina, la energía potencial se transforma en energía cinética.

La energía potencial almacenada en el azúcar y en otros tipos de alimentos, se libera cuando las células vivas utilizan el alimento en un proceso llamado metabolismo, específicamente la respiración celular y ocurre cuando el azúcar se combina con el oxígeno y produce dióxido de carbono, agua y energía.

Las plantas verdes absorben parte de la energía solar que llega a la superficie de la tierra. Mediante una serie de cambios químicos en un proceso llamado fotosíntesis, la energía de la luz se utiliza para convertir dióxido de carbono y agua en azúcar (energía química) y oxígeno. Se puede ver que la respiración celular y la fotosíntesis son reacciones inversas. La respiración celular libera energía, en tanto que la fotosíntesis necesita energía para efectuarse.


Ley de conservación de la energía
La energía no se crea ni se destruye, sólo se transforma.

Transformaciones de la energía
En el caso del motor de un auto, se produce un cambio de energía química (contenida en la gasolina y liberada en su combustión) en energía cinética. En la vida diaria, se pueden observar innumerables transformaciones de la energía. Por ejemplo: al prender una lámpara, la energía eléctrica se transforma en energía luminosa; al enchufar una plancha, la energía eléctrica se transforma en energía calórica. Cuando se camina o mueve un brazo, la energía química se convierte en energía cinética.

Formas comunes de energía
Energía hidroeléctrica: es la que se obtiene de la caída del agua desde cierta altura a un nivel inferior, lo que provoca el movimiento de ruedas hidráulicas o turbinas que están conectadas a generadores de corriente. Ejemplos: Itaipú, Yacyretá.

- Energía geotérmica: es la energía que se genera del calor interno de la Tierra.

La energía química es la que generan los alimentos y los combustibles, o sea, es la energía contenida en las moléculas químicas y que se obtiene en una reacción química. La energía procedente del carbón, de la madera, del petróleo y del gas en combustión hace funcionar motores y proporciona calefacción.
- Energía eléctrica: se produce por el movimiento de electrones a través de un conductor. Los cuerpos, según su capacidad de trasmitir la electricidad, se clasifican en conductores y aisladores. Conductores son aquellos que dejan pasar la electricidad a través de ellos. Por ejemplo, los metales. Aisladores son los que no permiten el paso de la corriente eléctrica, como la goma.

- La energía nuclear: es la que procede del núcleo del átomo, la más poderosa conocida hasta el momento. Esta energía se obtiene de la transformación por fisión de la masa de los átomos de uranio, o de otros metales pesados. También la energía del Sol y demás estrellas proviene de la fusión nuclear de átomos de hidrógeno para formar helio.

- Energía calórica o térmica: es la energía que se trasmite entre dos cuerpos que se encuentran a diferente temperatura. El calor es la vibración de moléculas de un cuerpo.

Propagación de la energía
Los procesos físicos por los que se produce la transferencia de calor son la conducción, la radiación y la convección.

La conducción requiere contacto físico entre los cuerpos; se produce la transferencia de energía en forma de calor desde el cuerpo con mayor temperatura hacia el que posee una temperatura inferior. Son buenos conductores térmicos los metales (utilizados en sartenes y cacerolas); y malos conductores, los gases y cuerpos sólidos como el corcho, barro, etc.

En la radiación, no hace falta que los cuerpos estén en contacto ni que haya materia entre ellos. La energía emitida por el Sol es energía radiante, también la energía que emite el filamento incandescente de un foco, hierro al rojo, etc.

La convección se produce a través del movimiento de un líquido o un gas en contacto con un cuerpo de temperatura diferente. Así, el aire caliente, que es menos denso, se eleva y baja el aire frío; ese movimiento se conoce como convección.


Epígrafe: Energía eólica (acción del viento)
Epígrafe: Energía nuclear
Epígrafe: Energía hidroeléctrica
Epígrafe: Energía calorífica

Actividades
I- Marca con (F) si el enunciado es falso y con (V), si es verdadero.

( ) 1- Los alimentos contienen energía cinética.

( ) 2- La energía en movimiento se llama potencial.

( ) 3- La energía se transforma.

( ) 4- No se realiza trabajo en física cuando un cuerpo es empujado y no se mueve.

( ) 5- En una represa, la energía es potencial si las compuertas están cerradas.

II- ¿Qué tipos de transformaciones de la energía se aprovechan en: a) estufas eléctricas; b) focos; c) pilas; d) dínamo; e) fotosíntesis?

III. Explica con ejemplos las siguientes secuencias de transformaciones energéticas.

a)- Potencial – cinética – eléctrica.

b)- Luminosa – química.

c)- Eléctrica – luminosa.

d)- Eléctrica – calorífica.

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