La Energía

¿Qué es la Energía?

La energía expresa la capacidad del sistema que la posee para realizar una acción.

Es una noción bastante abstracta porque no es directamente observable ni medible, la energía sólo puede expresarse a partir de otras magnitudes. Sólo se sabe que no puede destruirse, pero que puede cambiar de forma y transferirse de un sistema a otro.

Notación y unidad

Una energía se anota con la letra E (siempre en mayúsculas), a veces acompañada de información adicional:

  • Un subíndice para indicar el tipo de energía (por ejemplo, Ec para la energía cinética, Em para la energía mecánica….)
  • Entre paréntesis, el sistema al que pertenece la energía.

Así, Ec(coche) designa, por ejemplo, la energía cinética de un coche.

Formas elementales de energía

Hay muchas formas diferentes de energía, pero todas se derivan de un número limitado de energías elementales que son la energía del movimiento, la masa y las energías de las interacciones fundamentales:

  • Energía cinética
  • Energía gravitacional
  • Energía eléctrica
  • Energía magnética
  • Energía nuclear (fuerte y débil)
  • Masa energía (todo cuerpo de masa m tiene una energía asociada y su expresión fue establecida por Albert Einstein: E=mc2)

Otras formas de energía

Las demás formas de energía derivan directa o indirectamente de una o varias energías elementales.

Por ejemplo

  • La energía térmica refleja la agitación microscópica (movimientos de traslación y vibración) de las moléculas y los átomos, y es por tanto energía cinética.
  • La energía eólica es la energía del viento, es decir, los movimientos del aire, y es por tanto energía cinética.
  • La energía potencial gravitatoria está vinculada a la fuerza de gravedad, que es a su vez un caso especial de la fuerza de gravitación, y es por tanto energía gravitatoria.
  • La energía química es la energía que posee una especie química debido a los enlaces químicos que contiene. Estos enlaces implican interacciones electromagnéticas, por lo que la energía química se deriva de la energía eléctrica y magnética
  • La combustión es una transformación química, por lo que la energía de la combustión es energía química y, por tanto, también deriva de las energías eléctrica y magnética.

Fuentes de energía

La energía está omnipresente en todos los sistemas y sustancias que nos rodean, pero sólo ciertas energías son aprovechables y los “depósitos” que las contienen constituyen fuentes de energía.

En particular, podemos distinguir :

  • Combustibles químicos (petróleo, carbón, gas natural, dihidrógeno, madera, biocombustibles vegetales)
  • Combustibles nucleares (uranio 235, plutonio)
  • Fuentes de energía mecánica como el aire (viento) y el agua (olas, mareas, ríos y cascadas, vapor a presión)
  • Fuentes naturales de calor (fuentes de agua caliente explotadas por energía geotérmica, luz solar)