La energía es un concepto fundamental dentro de la ciencia y ha sido muy importante para la evolución de la humanidad. Desde el inicio de su existencia el hombre ha necesitado de la energía para poder sobrevivir.
Se asocia la energía al concepto de capacidad para hacer funcionar y cambiar las cosas, ya sea en materia, en organismos, en objetos, entre otros.
La misma se manifiesta de distintas formas y es por ello que recibe distintas clasificaciones según las acciones y cambios que pueda provocar. La energía puede ser almacenada, creada o transferida de un lugar a otro o bien de un objeto a otro de distintas maneras.
A continuación explicaremos los principales tipos de energías con sus respectivos ejemplos.
Energía cinética
Esta energía esta asociada a los cuerpos en movimiento. Si algo no se mueve es porque no posee energía cinética. Dependiendo del volumen y de la velocidad del cuerpo tendrá mas o menos energía cinética.
Este tipo de energía puede transferirse de un objeto a otro al chocarse dos cuerpos.
Ejemplo:
-Montaña rusa: Cuando sus vagones se encuentran en la cima la energía cinética será cero ya que los mismos están quietos. Ahora ni bien comienzan a descender comienzan a levantar velocidad lo que implica que la energía cinética empieza a aumentar.
-Ciclismo: Cuando el ciclista se encuentra en su punto de partida sin realizar ningún tipo de movimiento se encuentra con un coeficiente de energía cinética igual a cero. Una vez que comienza a pedalear y a avanzar esta energía cinética comienza a aumentar, cuanto más velocidad levante mayor será esta energía.
Energía eléctrica
La energía eléctrica se da cuando dos puntos tienen una diferencia de potencial y se unen a través de un conductor eléctrico generando dicha energía. Es el producto de la atracción de las partículas que están cargadas positiva y negativamente y del movimiento de las cargas eléctricas llamado electricidad.
Ejemplo:
-La energía eléctrica podemos verla en los equipos electrónicos que usamos en la actualidad, en los medios de transportes, la luz que tenemos en casa, etcétera.
Energía térmica
Esta energía es la que proviene de la temperatura de la materia. Al calentarse una sustancia, se produce una mayor vibración de las moléculas lo que provoca que aumente la energía térmica.
Es la energía que se transfiere de un cuerpo caliente a otro más frió, la misma se manifiesta mediante el calor. Dicho proceso de transmisión de calor se puede dar de tres modos:
- Radiación: el calor se transmite por medio de las radiaciones infrarrojas.
- Conducción: Se transmite por el contacto de los cuerpos con distintas temperaturas.
- Convección: Se denomina así al desplazamiento de partículas calientes en un aire más frió, como es el viento.
Ejemplos: Hervir el agua; encender la calefacción; Combustión de materia orgánica.
Energía Mecánica
Se conoce como energía mecánica al movimiento y la posición de un objeto en determinado campo de fuerza.
Este tipo de energía se puede clasificar en almacenada o transitoria.
- Almacenada: es la energía contenida dentro de un objeto o sustancia.
- Transitoria: es la energía en movimiento, es decir la que se transfiere de un lugar hacia otro.
La energía mecánica involucra a otros tipos de energía como la cinética y la potencial, ya que ambas tienen también un objetivo en movimiento. Es decir la energía mecánica es la suma de la energía cinética y de la energía potencial.
Ejemplo:
-Cuando nos hamacamos a medida que vamos ganando velocidad llegamos a cierta altura. De esta manera cuando la altura aumenta, también aumenta la energía potencial, mientras que la velocidad (energía cinética) disminuye.
Energía Nuclear
Esta energía es la resultante de las reacciones nucleares y de los cambios en los núcleos atómicos. La misma se almacena en el núcleo del átomo.
La energía nuclear puede liberarse a través de la fisión (lo que se conoce como rotura) o de la fusión de los átomos.
Ejemplo: Fisión nuclear; Desintegración nuclear.
Energía solar
Es la energía que proviene de la luz y el calor emitidos por el sol. La energía solar es la fisión nuclear del hidrógeno que luego se convierte en energía radiante.
La misma viaja a través del espacio con ondas electromagnéticas del tipo UV (ultravioletas), rayos infrarrojos y luz visible. Es una energía tan fundamental que la vida en la tierra depende de ella.
Debido a que la energía solar es una fuente inagotable, se considera a la misma como energía renovable. De ella derivan otras como son: energía eólica, energía hidráulica, energía proveniente de biomasa (fruto de la fotosíntesis de las plantas)
Ejemplos:
-Instalaciones de placas fotovoltaicas: las cuales generan energía eléctrica a través de la luz solar. Es utilizada en viviendas, refugios de montañas, entre otros.
-Coches solares: transforman la energía del sol en electricidad que da función a un motor eléctrico.
Energía eólica
Es la energía que se obtiene del viento, es decir se genera una energía cinética a través de las corrientes de aire y la misma es utilizada para muchas actividades humanas.
Esta energía ha sido utilizada desde la antigüedad para mover los barcos que eran impulsados por velas o bien las maquinas de molinos (moler granos). En la actualidad se usa principalmente para producir energía eléctrica a través de autogeneradores.
Ejemplos:
-Tal como nombrábamos podemos encontrar a los molinos de vientos los cuales son utilizados para moler granos. Otro ejemplo que podemos encontrar son los veleros, sus velas captan la energía eólica y la utilizan para desplazarse.
Energía Hidráulica
La misma es obtenida gracias a la energía cinética y la energía potencial obtenida de corrientes de agua y mareas.
Es una energía renovable, es decir que gracias al ciclo del agua no se agotará por su uso. Posee un alto rendimiento ya que no es necesario mucho espacio para obtener grandes cantidades de energía.
Ejemplos:
-Molinos de agua, en donde el agua mueve las palas de la rueda que se encuentra sumergida. Este movimiento provoca que se muevan piedras circulares llamadas muelas, las que presionaran al grano y producirán la harina.
Energía Química
La energía química se genera cuando se unen los átomos. Depende a la estructura atómica y de la fuerza de atracción que se da en los enlaces de las moléculas. Este tipo de energía puede ser liberado a través de la reacción química y se produce por la transformación de distintas sustancias químicas que contienen los alimentos o ciertos elementos.
Ejemplos:
-Quemar maderas: a medida que la madera se va quemando libera el calor y la luz que produce la energía química acumulada en las moléculas de celulosa.
-Gasolina: el petróleo y el gas son algunas de las formas más importantes de energía química utilizadas por la humanidad.
Energía Potencial
Se denomina así a la capacidad que tienen los cuerpos para realizar un trabajo. Esto va a depender de configuración y posicionamiento que tengan en un sistema de cuerpos que ejercen fuerzas entre si.
Esta energía no se obtiene a causa del desplazamiento de los cuerpos, sino que hace referencia a la capacidad que tienen distintos cuerpos que están inmovilizados de crear fuerza.
Existen distintos tipos de energía potencial:
- Energía gravitacional: se refiere a la energía que se almacena en un objeto como resultado de su posición vertical o de la altura en la que se encuentren.
- Energía potencial elástica: la misma relaciona la condición inicial de un objeto con su capacidad de estirarse, comprimirse o retorcerse. La cantidad de energía que se almacenara en estos materiales dependerá de la fuerza de tracción o a lo que este sometido, es decir cuanto más se estiren, mayor será su energía potencial.
- Energía potencial electroestática: esta energía se produce entre los objetos que se atraen o que se repelen. En el caso de objetos que se atraen, la energía es mayor cuanto más lejos se encuentren, en cambio para los objetos que se repelen la energía es mayor mientras más cerca estén.
Ejemplos:
-Bola de demolición: Esta energía es generada por la suspensión de la bola en la grúa.
-Columpio: Su energía potencial gravitacional se ocasiona debido a que se encuentra suspendido sobre un soporte. Al realizar el movimiento se detiene por unos milisegundos, esto ayuda a que se cargue de energía.
-Trampolín: Es un tipo de energía elástica que se produce cuando un objeto impacta y rebota contra el mismo.
-Arco estirado con una flecha.
Energía sonora
Este tipo de energía, también llamada acústica es la que transmite las ondas sonoras a través de las vibraciones en medios físicos tales como el agua, el aire y materiales sólidos.
Ejemplos: -Vibraciones que se generan dentro de un televisor de caja.
-Los micrófonos, los mismos transforman la energía acústica en eléctrica.
-Ultrasonido por efecto Doppler.
Energía electromagnética
Se relaciona esta energía con la presencia de un campo electromagnético, el cual es generado por el movimiento de partículas eléctricas y magnéticas de manera simultánea. A este concepto se lo conoce como ondas electromagnéticas, las cuales viajan a través del espacio y se trasladan a la velocidad de la luz.
Ejemplo:
-El sol: se puede manifestar como luz, radiación infrarroja y ondas de radio.
-Las microondas: se pueden utilizar para transmitir información por medio del espacio, como así también para calentar alimentos. Las microondas cortas suelen utilizarse también en radares Doppler, para predecir los pronósticos meteorológicos.
Energía Radiante
Se denomina de este modo a la energía que tienen las ondas electromagnéticas, tales como rayos UV, rayos infrarrojos, ondas de radio, entre otros. Su característica fundamental es que se pueden propagar al vacío sin la necesidad de un soporte material.
Estas ondas viajan en el espacio a la velocidad de la luz, 300.000 km/s.
Ejemplos: -Camas solares: las mismas provocan el bronceado a través de los rayos ultravioleta que emiten.
-Rayos X
-Ondas de radio
Energía Geotérmica
Este tipo de energía esta relacionado con le calor de la tierra, el cual es un tipo de fuente que se encuentra bajo la superficie. Se considera a la misma como una energía del tipo renovable y se obtiene del calor que se transmite desde el interior de la tierra hacia cuerpo de roca caliente o por conducción y convección.
Como sabemos el interior de la tierra se encuentra calienta y a mayor profundidad mayor será su temperatura. En las capas profundas encontramos a las capas freáticas en la cuales el agua se calienta y luego al ascender producen manifestaciones en la superficie.
Ejemplos: Geiseres; Aguas termales; Pozos geotérmicos
Islandia es uno de los países que mayor provecho hace de la energía geotérmica.
Energía Metabólica
Se conoce como energía metabólica al conjunto de procesos físico-químicos y a las reacciones que se producen dentro de la célula. Estos procesos permiten que las células crezcan, se reproduzcan, respondan a estímulos, etcétera.
Por medio del metabolismo las células pueden obtener la energía que necesitan y sintetizar compuestos.
Ejemplos:
-Síntesis de carbohidratos: Nuestro cuerpo por medio de la saliva, los ácidos gástricos y determinadas enzimas pueden obtener glucosa de las moléculas de carbohidrato.
-Fotosíntesis: este proceso metabólico es realizado por las plantas y a través del mismo los cloroplastos transforman la materia orgánica en materia inorgánica gracias a la luz solar.
Energía Magnética
Esta energía es la desarrollada por la tierra y los imanes naturales. Por medio de la misma algunos objetos producen fuerza de atracción o repulsión en otros materiales.
Si bien esta fuerza afecta en alguna medida a casi todos los materiales, sus efectos impactan principalmente en ciertos metales como níquel, hierro, cobalto.
Dicha energía se refleja en campos magnéticos, los cuales generan fuerzas de atracción o de repulsión dependiendo de la polaridad magnética de los elementos que participen. De aquí sale el concepto que muchas veces nombramos: polos opuestos de atraen, polos iguales se repelen.
Ejemplos:
-Imán atraído por el hierro
-Brújulas: su aguja metálica se alinea con el campo magnético de la tierra para señalar siempre el norte.
-Trenes: existen en muchos países del primer mundo. Estos trenes son capaces de sostenerse en el aire gracias al empuje de electro imanes en su base.
Energía de enlace
Este tipo de energía de enlace en química se produce por la medida de unión entre dos átomos. Es calculada por el calor que se necesita para lograr romper un mol de moléculas en sus átomos individuales. Cuanto mayor sea la energía de enlace, más cerca y más fuerte será la unión de los átomos.
Ejemplo: En una molécula de agua H O H, se requiere de una energía de 460 kj/mol para romper el enlace entre el oxigeno y los dos átomos de hidrógeno en un mol de agua.
Energía de disociación del enlace
Este tipo de energía es usado en química para provocar el cambio de energía total del sistema cuando un enlace covalente se rompe por hemólisis, es decir cuando la separación de los átomos de electrones se da de manera equitativa.
Cada uno de los enlaces de una molécula tiene su propia energía de disociación y dependerá de la cantidad de enlaces que tenga, la cantidad de energía que necesitará para romperse.
Energía mareomotriz
Dicha energía es la que se obtiene de aprovechas las mareas de los océanos, es decir la diferencia de altura media de los mares según la posición relativa de la tierra y la luna.
La forma de generar esta energía es a través del uso de alternadores que produce energía eléctrica. Estos alternadores son conectados a una central en la tierra que se encarga de distribuir la energía hacia la comunidad y hacia las industrias.
Es considerada una energía limpia y renovable, ya que no consume gases ni elementos fósiles.
Ejemplos:
-Planta mareomotriz Tidal Lagoon, ubicada en Londres. Se inicio su construcción en el 2013 y genera unos 240 kw de energía.
-Planta mareomotriz de La Rance, ubicada en Francia. La misma fue inaugurada en 1996 y produce energía para 225.000 habitantes.
Energía Oscura
Se conoce a la energía oscura como la energía que se encuentra en el espacio, la misma representa un 70% de los componentes del universo.
Esta energía es uno de los misterios más grandes que existen. Toda la materia que se encuentra en el universo es mantenida en conjunto y atrapada por la gravedad, que la atrae y la mantiene unida.
Desde el espacio de produce una especie de presión que tiende a acelerar la expansión del universo.
Su nombre fue creado por el cosmólogo Michael Turner en el año 1998 para darle nombre a la constante cosmológica que había sido propuesta por Albert Einstein a principios del siglo XX.