Energía y potencia


Estamos acostumbrados a usar, en nuestro lenguaje cotidiano, el término energía de forma habitual. Hablamos de energía eléctrica, energía térmica, solar, nuclear o eólica. Incluso estamos familiarizados con términos como energía cinética, calor, energía potencial, radiación.

Pero...

¿Qué es realmente la energía?

A menudo, es más difícil definir las cosas “sencillas” que otras que aparentemente parecen más complejas. En general podemos decir que, tradicionalmente, la física clásica considera que el universo está formado por masa y energía. No obstante, con la física relativista las barreras entre masa y energía se disolvieron, y la definición de las mismas se volvió más compleja de lo que, hace un siglo, se podría llegar a imaginar. Por esto, haremos aquí un tratamiento clásico de la energía, que es el que de forma habitual usamos en el ámbito de la ingeniería y en la vida cotidiana.

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Así, podemos definir la energía, como una propiedad de un sistema que la capacidad para la realización de un trabajo. Es importante destacar que el concepto de trabajo en ingeniería se define como,

Trabajo= Fuerza * Desplazamiento

Como sabemos, según la ley de Newton

Fuerza= Masa * Aceleracion

Se deduce que la energía provoca la modificación del estado cinético de un sistema. Es decir, la energía y el trabajo, tienen que ver con la modificación de la velocidad de las partículas de un sistema.

Por ejemplo, la energía cinética es el movimiento de las masas de un sistema. La temperatura es el movimiento aleatorio de las partículas de un cuerpo. La radiación el movimiento de ondas electromagnéticas. Los sistemas pueden interactuar cediendo energía de unos a otros, como ocurre en el choque de dos cuerpos, o al poner en contacto dos sistemas con temperaturas distintas.

De igual forma asumimos que esta energía, en ciertas circunstancias, puede ser almacenada en lo que denominamos energía potencial. Esta energía potencial puede ser gravitatoria, eléctrica, magnética, hidráulica o química. Esta energía almacenada puede convertirse otra vez en trabajo. Este proceso ocurre, por ejemplo, en las baterías eléctricas, o cuando bombeamos agua a un depósito elevado para turbinarlo cuando necesitamos energía.

Por último, mencionar que la unidad de energía es el Julio (J), que corresponde a la cantidad de energía necesaria para ejercer una fuerza de un Newton durante un desplazamiento de un metro. Los múltiplos son el kiloJulio (1kJ = 1.000J) y el megaJulio (1MJ = 1.000.000J)

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