Transformación energética: definición, tipos y ejemplos

¿Qué es la transformación energética?

El principio de conservación de la energía establece que la energía no se puede destruir ni crear. En cambio, la energía simplemente se transforma de una forma a otra. Entonces, ¿qué es exactamente la transformación de energía? Bueno, como puede adivinar, la transformación de energía se define como el proceso de cambiar la energía de una forma a otra.

Hay tantos tipos diferentes de energía que pueden transformarse de una forma a otra. Hay energía de reacciones químicas llamada energía química , energía de procesos térmicos llamada energía térmica y energía de partículas cargadas llamada energía eléctrica . Los procesos de fisión , que es dividir átomos, y fusión , que es combinar átomos, nos dan otro tipo de energía llamada energía nuclear . Y finalmente, la energía del movimiento, la energía cinética y la energía asociada con la posición, la energía potencial, se denominan colectivamente energía mecánica .

Eso suena bastante, ¿no? Bueno, lo es, pero no se preocupe, en realidad todo es bastante fácil de recordar. A continuación, exploraremos todos estos tipos de transformaciones posibles con más detalle.

Diferentes tipos de transformaciones energéticas

La energía química es la energía almacenada dentro de una sustancia a través de los enlaces de compuestos químicos. La energía almacenada en estos enlaces químicos puede liberarse y transformarse durante cualquier tipo de reacción química.

Piense en cuándo tiene hambre. Cuando comes un trozo de pan para satisfacer este hambre, tu cuerpo rompe los enlaces químicos del pan y lo usa para suministrar energía a tu cuerpo. En este proceso, la energía química se transforma en energía mecánica, que usas para moverte y que cubriremos con más detalle en un momento. También lo transforma en energía térmica , que se crea a través de los procesos metabólicos en su cuerpo para generar calor. La mayoría de las veces, la energía química se libera en forma de calor, y esta transformación de energía química en calor, o energía térmica, se denomina reacción exotérmica .

A continuación, hay dos tipos principales de energía mecánica : energía cinética y energía potencial. La energía cinética es la energía asociada con el movimiento de un objeto. Por tanto, cualquier objeto que se mueva tiene energía cinética. Asimismo, existen dos tipos de energía potencial : energía potencial gravitacional y energía potencial elástica. La energía potencial gravitacional está asociada con la energía almacenada por un objeto debido a su ubicación sobre el suelo. La energía potencial elástica es la energía almacenada por cualquier objeto que pueda estirarse o comprimirse. La energía potencial se puede convertir en energía cinética y viceversa.

Por ejemplo, cuando haces un salto en bungee desafiando a la muerte desde un puente, estás ejecutando una variedad de transformaciones de energía. Primero, mientras se prepara para saltar, tiene energía potencial gravitacional: la cuerda elástica está floja, por lo que no hay energía potencial elástica. Una vez que saltas, conviertes esta energía potencial gravitacional en energía cinética mientras caes. Al mismo tiempo, la cuerda elástica comienza a estirarse. A medida que el cordón se estira, comienza a almacenar energía potencial elástica. Te detienes en la parte inferior cuando el cable está completamente estirado, por lo que en este punto, tienes energía potencial elástica. Luego, el cordón lo vuelve a levantar, convirtiendo así la energía potencial elástica almacenada en energía cinética y energía potencial gravitacional. Luego, el proceso se repite.

La energía eléctrica es la energía transportada por partículas cargadas cuando se mueven alrededor de un conductor. Un ejemplo perfecto de la liberación de energía eléctrica es durante una tormenta eléctrica. La caída de un rayo en un árbol es un ejemplo de energía eléctrica que se transforma en calor o energía térmica. El árbol se calienta e incluso puede quemarse como resultado de la descarga eléctrica.

La energía química también se puede convertir en energía eléctrica. Por ejemplo, la energía química de una batería se convierte en energía eléctrica. La energía eléctrica, que implica el movimiento de cargas o corrientes eléctricas, se puede utilizar para alimentar dispositivos cotidianos como computadoras y linternas.

La energía mecánica también se puede transformar en energía eléctrica. Por ejemplo, una planta hidroeléctrica utiliza la energía mecánica del agua que fluye para generar energía eléctrica. La energía eólica es otra transformación de energía mecánica a eléctrica. La energía mecánica del viento se transforma en energía eléctrica que luego se puede transformar en otros tipos de energía.

Finalmente, la energía nuclear es la energía almacenada en el núcleo de un átomo. Esta energía se puede manifestar de dos formas diferentes. Primero está el proceso de fisión. En la fisión nuclear , un núcleo inestable se rompe y, en el proceso, libera una enorme cantidad de energía. La bomba atómica es un ejemplo de proceso de fisión. En resumen, la energía liberada al romper un pequeño núcleo atómico puede liberar suficiente energía para destruir una ciudad o dos. La energía de la fisión nuclear se puede convertir en energía eléctrica, energía térmica y energía mecánica.

El otro proceso de energía nuclear es en realidad lo opuesto a la fisión. La fusión nuclear es el proceso de fusionar dos núcleos diferentes para crear otro núcleo más grande. Este proceso también libera una enorme cantidad de energía. De los dos tipos de energía nuclear, la fusión es la más deseable debido a la falta de desechos nucleares. Los procesos de fisión dejan efectos residuales como la radiación, mientras que la fusión no. Actualmente, solo tenemos plantas de energía nuclear de fisión, pero se están realizando investigaciones para aprovechar el poder de la fusión nuclear.

Hay otros tipos secundarios de energía, pero estos son solo variaciones de la energía descrita anteriormente. Por ejemplo, la energía radiante y la energía solar son el resultado de la energía eléctrica y la energía nuclear. El sol libera energía mediante el proceso de fusión, combinando átomos de hidrógeno para formar átomos de helio. El resultado es una liberación de energía luminosa y solar, que también se denomina radiación electromagnética . Otro tipo de energía es la energía del sonido. La energía del sonido es la energía transportada por las ondas sonoras. Sin embargo, el sonido tiene que ser creado por un proceso mecánico o eléctrico, por lo que podemos clasificarlo como un tipo de energía mecánica o eléctrica.

Como puede ver, la mayoría de los tipos de energía se pueden transformar en otros tipos de energía. Ese es el concepto básico detrás de las transformaciones energéticas. Lo curioso es que la energía térmica suele ser el producto final de una transformación más que la causa de una transformación. La mayoría de los procesos de transformación de energía terminan en la producción de energía térmica. Dicho esto, el ejemplo principal de la transformación de la energía térmica en otro tipo de energía es un motor. La diferencia de temperatura en un motor es lo que permite que el motor funcione y produzca energía mecánica que mueve el automóvil. Sin embargo, este proceso también produce energía térmica como subproducto.

Resumen de la lección

El principio de conservación de la energía establece que la energía no se puede destruir ni crear. Más bien, la energía se transformará de una forma a otra. Muchas de estas transformaciones energéticas pueden resultar útiles. Por ejemplo, convertir la energía mecánica de una cascada en energía eléctrica o convertir la energía nuclear en energía eléctrica para alimentar una ciudad es muy útil. Sin embargo, algunos de estos pueden ser dañinos, como liberar energía nuclear para destruir una ciudad pequeña. Pero la principal conclusión de esta lección es que para cualquier tipo de proceso que se pueda imaginar, probablemente haya una transformación de energía involucrada. Intente pensar en los procesos cotidianos y busque en ellos transformaciones energéticas.

Los resultados del aprendizaje

Utilice lo que aprendió durante esta lección para lograr estos objetivos:

• Declare el principio de conservación de energía
• Enumere varias formas de energía que son capaces de transformarse.
• Discutir varios tipos de transformaciones de energía.
• Cite ejemplos de transformaciones de energía que son útiles o dañinas