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Energia

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La Educación Tecnológica: Aportes para su implementación - Capítulo XI - La Energía - Aquiles Gay

CONCEPTO

El término energía es de origen griego y significa actividad, operación; y también  energos= fuerza de acción o fuerza trabajando, la cual  tiene diversas acepciones y definiciones, relacionadas con la idea de una capacidad para obrar, transformar o poner en movimiento. En física, «energía» se define como la capacidad para realizar un trabajo. En tecnología y economía, «energía» se refiere a un recurso natural (incluyendo a su tecnología asociada) para extraerla, transformarla, y luego darle un uso industrial o económico.

La energía también es una magnitud física que se presenta bajo diversas formas, está involucrada en todos los procesos de cambio de Estado físico, se transforma y se transmite,  y se conserva. Por lo tanto todo cuerpo es capaz de poseer energía, esto gracias 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.

Unidades de medida de energía

    La unidad de energía definida por el Sistema Internacional de Unidades es el julio, que se define como el trabajo realizado por una fuerza de un newton en un desplazamiento de un metro en la dirección de la fuerza, es decir, equivale a multiplicar un Newton por un metro.
    Existen muchas otras unidades de energía, algunas de ellas en desuso.

Nombre	Abreviatura	Equivalencia en julios
Caloría	cal	4,1855
Frigoría	fg	4.185.5
Termia	th	4.185.500
Kilovatio hora	kWh	3.600.000
Caloría grande	Cal	4.185,5
Tonelada equivalente de petróleo	Tep	41.840.000.000
Tonelada equivalente de carbón	Tec	29.300.000.000
Tonelada de refrigeración	TR	3,517/h
Electronvoltio	eV	1.602176462 × 10-19
Ergio	erg	1 × 10-7

CONVERSORES

Para la optimización de recursos y la adaptación a nuestros usos, necesitamos transformar unas formas de energía en otras. Todas ellas se pueden transformar en otra cumpliendo los siguientes principios termodinámicos:

• “La energía no se crea ni se destruye; sólo se transforma”. De este modo, la cantidad de energía inicial es igual a la final.

• “La energía se degrada continuamente hacia una forma de energía de menor calidad (energía térmica)”. Dicho de otro modo, ninguna transformación se realiza con un 100% de rendimiento, ya que siempre se producen unas pérdidas de energía térmica no recuperable. El rendimiento de un sistema energético es la relación entre la energía obtenida y la que suministramos al sistema.

El concepto de transformación de energía es amplio, y no implica necesariamente la conversión de la misma.


El hombre, como todo ser viviente, convierte energía.
Los dipositivos o máquinas que convierten un tipo de energía en otra se llaman conversores de energía. A continuación mencionamos algunos conversores y las correspondientes energías de entrada y de salida.

 

Conversores de Energía	Energía de Entrada	Energía de Salida
Motor eléctrico Dínamo y alternador Resistencia Pila Quemador Célula fotovoltaica Reactor nuclear Lámpara de luz Motor de combustión interna Cuerpo humano Cuerpo humano Micrófono Alta voz	Energía eléctrica Energía mecánica Energía eléctrica Energía química Energía química Energía radiante Energía nuclear Energía eléctrica Energía química Energía química Energía química Energía mecánica Energía eléctrica	Energía mecánica Energía eléctrica Energía térmica Energía eléctrica Energía calórica Energía eléctrica Engría térmica Energía radiante Energía mecánica Energía térmica Energía mecánica Energía eléctrica Energía mecánica

FUENTES RENOVABLES Y NO RENOVABLES

 

Son fuentes Renovables las que se pueden reconstruir con relativa facilidad (biomasas), o que por su naturaleza están destinadas a renovarse en forma permanente o a durar en el tiempo.

   El girasol, icono de las energías renovables por su enorme aprovechamiento de la luz solar, su uso para fabricar biodiésel y su "parecido" con el Sol.

Entendemos por fuentes No Renovables aquellas cuya renovación es tan lenta que están destinadas a agotarse en el tiempo (los recursos provenientes de éstas fuentes son utilizados por el hombre con una velocidad mayor que la que emplea la naturaleza para renovarlos).

Los combustibles nucleares, si bien no renovables, se los suele considerar como inagotables.

Energía Renovables                                 Energía   No Renovables     

Radiación Solar                                          Combustibles Fósiles: Carbón - Petróleo- Minerales

Vientos                                                      Combustibles Nucleares: Gas Natural, Uranio            

Ríos        

Mareas

Maderas

Calor Endógeno                                                  

             


Fuente: La Educación Tecnológica: Aportes para su implementación -

           Capítulo XI - La Energía - Aquiles Gay

                                                       

REPERCUSIÓN EN LA SOCIEDAD

      La historia de la energía corre paralela a la historia del hombre. Desde sus orígenes cuando usaba el fuego como fuente de Energía Calórica y Luminosa, pasando por el aprovechamiento de la Energía Hidráulica y Eólica en los molinos de agua y de viento, hasta el moderno aprovechamiento de la Energía de los Combustibles fósiles (producto s resultado de la fosilización de substancias orgánicas de origen vegetal y animal: cabón mineral, petróleo) ó de la Energía del Átomo.

     El desarrollo humano está vinculado a la disponibilidad y consumo de la energía.

     Ella es el núcleo de toda actividad productiva y es uno de los ejes alrededor de los cuales giran los grandes problemas del mundo de hoy. Siendo el motor de la economía y como consecuencia puede llegar a imponer graves limitaciones al desarrollo económico.

                                  Cuadro de la Revista "El Correo de la Unesco" Nº 7

Consumo Individual	Alimentación	Trabajo y Servicios	Industria y Agricultura	Transporte	Total
Hombre Primitivo	2	-	-	-	2
Cazador	3	2	-	-	5
Agricultor Primitivo	4	4	4	-	12
Agricultor Desarrollado	6	12	7	1	26
Hombre Industrial	7	32	24	14	77
Hombre Tecnológico	10	66	91	63	230

En cúanto a la población mundial y al consumo de energía, el siguiente cuadro merece una profunda reflexión:

Países desarrollados:

                                        

15,6

  1160
                                                                        

Países en desarrollo:
  

  0,9
2786

Consumo de Energía per cápita en kilovatios/año

Población en millones

No debemos perder de vista que la energía que disponemos proviene:

• Del Sol ( Combustibles fósiles, vientos, corrientes de agua, biomasa)
• Del Proceso cósmico que dió nacimiento al sistema solar (Energía nuclear y geotérmica)
• De la atracción gravitatoria Sol-Tierra-Luna (Energía de las mareas)

Fuente: La Educación Tecnológica: Aportes para su implementación -           

           Capítulo XI - La Energía - Aquiles Gay

FORMAS



  El término energía abarca un conjuto de magnitudes, aparentemente diferentes pero intimamente relacionadas entre sí. Las diferentes formas en que se presenta la energía pueden enmarcarse en la siguiente clasificación: mecánica (potencial o cinética), térmica, química, eléctrica, radiante (electromagnética) y nuclear.
También se puede hablar, en función de las fuentes de donde provienen o de sus características, de energía eólica, hidráulica, mareomotriz, muscular, geotérmica, luminosa, etc., pero teniendo en cuenta que no son otra cosa que variantes o aspectos parciales de seis formas que hallamos fundamentalmente y que son:


ENERGÍA MECÁNICA (Potencial o Cinética)
Corrientemente se pone de manifiesto en los movimientos, desplazamientos, etc.

Energía potencial, es la capacidad para efectuar un trabajo que posee un cuerpo debido a su posición o configuración (por ejemplo un cuerpo que puede caer o un resorte comprimido).

Energía cinética, es la capacidad para efectuar  trabajo que posee un cuerpo debido a su estado de movimiento.

ENERGÍA TÉRMICA
Esta presente en la combustión, en el calentamiento por frotamiento, etc. En muchos casos es una energía de transición.

ENERGÍA QUÍMICA
Es característica de una energía de reserva que posibilita otras formas de energía. Como ejemplo de elementos depositarios de energía química podemos mencionar las pilas y los acumuladores, los combustibles, los músculos.

ENERGÍA ELÉCTRICA
Es una de las mas versátiles. la circulación de corriente es una manifestación de la energía eléctrica.

ENERGÍA RADIANTE
Se presenta bajo la forma de radiaciones electromagnéticas: rayos x, gamma, ultra violeta, infrarojos, luz visible, etc. la zona visible de la energía radiante corresponde a la energía luminosa.

ENERGÍA NUCLEAR

Se maniefiesta bajo la forma de la energía térmica cuando se produce la fisión de núcleos de elementos químicos pesados como el uranio o fusión entre sí de dos núcleos de elemetos de peso atómico bajo.

Actualmente tiene aplicaciones prácticas solamente en la fisión nuclear.



 Todas estas energías pueden transformarse en energía mecánica.

Fuente: La Educación Tecnológica: Aportes para su implementación -           

              Capítulo XI - La Energía - Aquiles Gay