LA ENERGÍA SOLO SE
TRANSMITE
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Contenidos
1. La energía solo se transmite . . . 1
2. Cómo se mueve la energía de un cuerpo a otro . . . 2
3. La energía puede transformarse . . . 3
4. La energía se desperdicia . . . 4
5. Preguntas abiertas . . . 4
La energía solo se transmite
de unos cuerpos a otros
Mecanismos
LA ENERGÍA SOLO SE
TRANSMITE
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La energía solo se transmite
El número de procesos de nuestra vida cotidiana que podemos pensar en relación con la energía es inmenso. Y muchos de ellos son totalmente diferentes en cómo suceden, los apa-ratos que se ven involucrados, etc. Pero en el fondo, todos los procesos se reducen al mismo:
En todos los procesos la energía se transmite de un cuerpo a otro, y en estas transmisiones no desaparece nada de energía.
Esta idea tiene varios nombres:Primer Principio de la TermodinámicayLey de Conservación DEF. Primer Principio de la Termodinámi-ca
de la Energíason los más normales. Seguro que a veces la habremos oído enunciar de otra
DEF. Ley de Conservación de la Energía manera: la energía ni se crea ni se destruye, solo se transforma.
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Cómo se mueve la energía de un cuerpo a otro
Sin energía, nada cambiaría; todo permanecería igual a lo largo del tiempo. Por tanto, cualquier proceso tiene una dimensión energética. Así, mientras ocurre el proceso, un cuerpo va perdiendo energía y otros la van ganando.
Por ejemplo, al lanzar un objeto, nosotros hacemos un esfuerzo para impulsarlo consumiendo parte de nuestra energía. El objeto absorbe esta energía y la almace-na en forma de energía cinética. En el momento de soltarlo, nosotros hemos perdido energía y el objeto tiene más que al principio, pero en total, la energía es la misma. Queda repartida de otra forma.
Lo que nos suele interesar de los procesos la mayoría de las veces no es la energía que tiene un cuerpo u otro en términos absolutos, sino cómo y cuánta se transmite, o sea: cómo y cuánta entra o sale de él.
Hay tresmecanismos por los que puede entrar o salir energía de un cuerpo:
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Intercambiando trabajo. Un cuerpo puede ceder energía a otro ejerciendo un trabajo sobre él, por ejemplo, desplazándolo, aplastándolo, deformándolo (todos ejemplos de traba-jo mecánico), o cargándolo eléctricamente.1
Intercambiando masa. Algunasformas de energíaestán ligadas a la naturaleza y cantidad
de la sustancia que forma un cuerpo, por ejemplo la energía química almacenada en él. Por tanto, si se añade más sustancia a un cuerpo, éste ganará la energía contenida en la masa que recibe. Es decir, que cuando ingerimos un alimento, ganamos la energía que éste contiene en forma química. Si ingerimos más cantidad, ganaremos más energía.
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La energía puede transformarse
Todas las sustancias contienen energía almacenada de todas las formas posibles: ener-gía interna, enerener-gía mecánica, enerener-gía química, enerener-gía nuclear, enerener-gía eléctrica y enerener-gía electromagnética, aunque algunas veces, la proporción de energía almacenada de algunas de estas formas puede ser diminuta frente a las demás.
¿Podría una sustancia cambiar la forma de la que almacena su energía? La respuesta es fácil: sí, aunque no es igual de fácil pasar de unas formas de energía a otras.
Un ejemplo cotidiano es cuando un cuerpo transforma su energía potencial en energía cinética mientras cae desde una cierta altura. Otro ejemplo cotidiano es cuando nos frota-mos las manos porque tenefrota-mos frío, y transformafrota-mos la energía del movimiento en energía interna, valiéndonos de la fricción.
Muchas veces, una cierta cantidad de sustancia está obligada –por su propia naturaleza— a almacenar una cantidad de energía de una sola forma. Si se intentase cambiar de forma de energía, seguramente la sustancia se convertiría en otra cosa.
Por ejemplo, si intentásemos hacer que la energía química de un litro de gasoli-na se transformase en energía intergasoli-na, tendríamos que quemar la gasoligasoli-na y dejaría de serlo.
1En ocasiones es muy difícil distinguir el calor y el trabajo. No obstante, los ejemplos puestos aquí son
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Sin embargo, es muy frecuente que la energía se almacene de distinta forma cuando la transmitimos de un cuerpo a otro. Por ejemplo, la energía contenida en la gasolina de un co-che acaba transmitiéndose al conjunto del vehículo, que la almacena principalmente en for-ma de energía mecánica. En una central eléctrica de carbón, la energía química acaba trans-mitiéndose a los cables de la red, en donde viaja como energía eléctrica.
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La energía se desperdicia
Reflexionemos sobre la Ley de Conservación de la Energía.2El hecho de que la energía total siempre sea la misma, que no pueda desaparecer, puede hacernos pensar que se puede usar indefinidamente. Desde antiguo hay inventores quehan intentado ingeniar máquinas que nunca parasen de moverse a base de dar y recibir la misma cantidad de energía...Y sin embargo, no es posible.
En todo lo que ocurre, en todos los procesos,se desperdicia parte de la
energía.No desaparece, es que pasa a un cuerpo en donde ya no resulta
útil: el entorno, todo lo que nos rodea.
Dicho de otro modo: cuando nosotros hacemos cualquier cosa, parte de la energía real-mente acaba usándose para nuestro propósito, pero otra parte acaba siendo absorbida por el entorno, generalmente en forma de calor. La idea de que en todo proceso se desperdicia
parte de la energía se llamaSegundo Principio de la Termodinámica. DEF. Segundo Principio de la Termodinámi-ca
Esto es lo que da lugar al concepto deeficiencia energética de un proceso, que es una
DEF.eficiencia energética comparación entre cuánta energía realmente conseguimos aprovechar con cuánta
realmen-te gastamos. El indicador básico es precisamenrealmen-te el cocienrealmen-te entre la energía aprovechada y la realmente consumida en un proceso, aunque para algunas aplicaciones se usan otros más sofisticados.
Dependiendo del contexto específico de que se trate, puede recibir diversos nombres. En el contexto de motores en general, suele hablarse de rendimiento, en electrodomésticos, efi-ciencia energéticay en climatización coeficiente de rendimiento estacional, entre otros.
Este concepto es fundamental hoy en día tanto para el diseño como para la comercializa-ción de máquinas y aparatos. Todos los electrodomésticos comercializados en Europa deben incluir una etiqueta de eficiencia energética en donde se especifican sus prestaciones energé-ticas mas relevantes.3
2Ver ¿Qué es la energía?
3Para mayor detalle puede consultarse la página web dedicada a la eficiencia energética en la web de la
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Preguntas abiertas: Lo que uno debe aprender a analizar a su alrededor
Para poder usar la energía más racionalmente y progresar hacia la sostenibilidad, es muy importante aprender aanalizar de qué manera se transmite la energía en los procesos que nos rodean:
¿De dónde proviene la energía que utilizamos en todas las actividades del día? Nosotros y las máquinas y aparatos que usamos constantemente...
La energía de la gasolina del coche, ¿en qué se emplea? Seguro que una parte en mover el vehículo, pero, ¿y el resto? ¿Qué mecanismos de transmisión de energía tienen lugar? ¿Cómo acaba la energía llegando al entorno?
Cuando uno se zambulle en una piscina, al entrar en el agua, se frena rápidamente. ¿Qué cuerpo recibe la energía cinética que uno pierde? ¿Cómo la almacena? ¿Dónde termina esa energía al cabo de un tiempo?
¿Qué ahorra más energía, tener una bombilla de incandescencia apagada un minuto o sustituirla por una equivalente de LED?
¿Qué motivos puede haber para que una bombilla de LED transforme la energía eléctrica en energía luminosa de forma más eficiente que una de incandescencia?
